Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

#include

int sethostname(const char * name, size_t len);

int setdomainname(const char * name, size_t len);

Оба этих системных вызова принимают указатель на строку (не обязательно завершающуюся NULL), которая содержит подходящее имя, и целочисленный аргумент, указывающий размер строки.

Приложения, которые скомпилированы с заголовочными файлами из библиотеки glibcи привязанные к одной из ее версий, будут работать и с более поздними версиями библиотеки. Эта обратная совместимостьобычно означает, что программисту не придется пересобирать свои приложения только из-за того, что выпущена новая версия glibc.

Существуют практические ограничения для обратной совместимости. Во-первых, смешивание объектов из разных версий glibcв одном исполняемом файле может иногда работать, но специально для такой совместимости ничего не предпринимается. Следует отметить, что это касается динамически загружаемых, а также статически связанных объектов. Во-вторых, приложение должно использовать только стандартные возможности glibc. Приложение, которое зависит от побочных эффектов ошибок или основано на неопределенном поведении одной из версий glibc, может не работать с более поздними версиями этой библиотеки. Приложение, компонуемое с приватными символами glibc(обычно они имеют префикс а_), также вряд ли будет работать с более новыми версиями glibc.

Обратная совместимость поддерживается тогда, когда задействованы символы, разработанные специально для соответствия стандартам версий. Когда разработчики glibcхотят внести несовместимое изменение в glibc, они сохраняют оригинальную реализацию или пишут совместимую реализацию данного интерфейса и помечают его более старым номером версии glibc. Затем они реализуют новый интерфейс (который может отличаться по семантике, сигнатуре или и тем, и другим) и помечают его новым номером версии glibc. Приложения, построенные на базе старой версии glibc, используют старый интерфейс, а приложения, построенные на основе новой версии — новый интерфейс.

Большинство других библиотек поддерживают совместимость, включая номер версии в имя библиотеки и позволяя множеству разных версий быть установленными одновременно. Например, инструментальные наборы GTK+ 1.2 и GTK+ 2.0 могут быть одновременно установлены в одной системе, каждый со своим собственным набором заголовочных и библиотечных файлов, путем встраивания в путь к заголовочным файлам и файлам библиотек имени версии.

Раздел стандарта по наименованию разделяемых библиотек в Linux включает старший номер версии для возможности установки в системе множества версий библиотеки. Это используется не очень часто, поскольку в одной системе невозможно скомпоновать новые приложения с множеством версий библиотеки; это просто обеспечивает поддержку лишь обратной совместимости для существующих приложений, построенных на более старых системах. На практике разработчикам требуется собирать приложения со многими версиями одной и той же библиотеки, поэтому большинство основных библиотек содержат в своем названии и номер версии.

Несмотря на то что С бесспорно является стандартным языком программирования в системах Linux, он имеет ряд особенностей, не дающих программистам возможности писать код, не содержащий тонких ошибок, которые впоследствии очень сложно отладить. Утечки памяти(когда память, выделенная с помощью malloc(), никогда не освобождается посредством free()) и переполнение буфера(например, запись за пределы массива) — наиболее распространенные и трудные для обнаружения программные ошибки. Недогрузка буфера(вроде записи перед началом массива) — менее распространенное, но обычно еще более тяжелое для отслеживания явление. В этой главе представлены несколько средств отладки, которые могут значительно упростить обнаружение и изоляцию упомянутых проблем.

1: / * broken.с* /

2:

3: #include

4: #include

5: #include

6:

7: char global[5];

8:

9: int broken(void){

10: char *dyn;

11: char local[5];

12:

13: /* Для начала немного перезаписать буфер */

14: dyn = malloc(5);

15: strcpy(dyn, "12345");

16: printf ("1: %s\n", dyn);

17: free(dyn);

18:

19: /* Теперь перезаписать буфер изрядно */

20: dyn = malloc(5);

21: strcpy(dyn, "12345678");

22: printf("2: %s\n", dyn);

23:

24: /* Пройти перед началом выделенного с помощью malloc локального буфера */

25: * (dyn-1) ='\0';

26: printf ("3: %s\n", dyn);

27: /* обратите внимание, что указатель не освобожден! */

28:

29: /* Теперь двинуться после переменной local */

30: strcpy(local, "12345");

31: printf ("4: %s\n", local);

32: local[-1] = '\0';

33: printf("5: %s\n", local);

34:

35: /* Наконец, атаковать пространство данных global */

36: strcpy(global, "12345");

37: printf ("6: %s\n", global);

38:

39: /* И записать поверх пространства перед буфером global */

40: global[-1] = '\0';

41: printf("7: %s\n", global);

42:

43: return 0;

44: }

45:

46: int main (void) {

47: return broken();

48: }

В этой главе мы рассмотрим проблемы в показанном выше сегменте кода. Этот код разрушает три типа областей памяти: память, выделенную из динамического пула памяти ( кучи) с помощью malloc(), локальные переменные размещенные в стеке программы и глобальные переменные, хранящиеся в отдельной области памяти, которая была статически распределена при запуске программы [9] К сожалению, ни одно из средств, описанных в этой главе, не может отследить ошибки в памяти, связанные с глобальными переменными; для этого нужна помощь компилятора. В первом издании этой книги рассматривался инструмент под названием Checker, который представлял собой модифицированную версию компилятора gcc , однако он больше не поддерживается. К официальному компилятору gcc добавлена новая технология под названием mudflap, которая описана в текущем руководстве по gcc . . Для каждого класса памяти эта тестовая программа выполняет запись за пределами зарезервированной области памяти (по одному байту) и также сохраняет байт непосредственно перед зарезервированной областью. К тому же в коде имеется утечка памяти, что позволит продемонстрировать, как с помощью различных средств отследить эти утечки.

Несмотря на то что в представленном коде кроется много проблем, в действительности, он работает нормально. Не означает ли это, что проблемы подобного рода не важны? Ни в коем случае! Переполнение буфера часто приводит к неправильному поведению программы задолго до фактического его переполнения, а утечки памяти в программах, работающих длительное время, приводят к пустой растрате ресурсов компьютера. Более того, переполнение буфера является классическим источником уязвимостей безопасности, как описано в главе 22.