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Guía Prelink de Gentoo Linux

Contenido:

1.  Introducción

¿Qué es Prelink y en qué me puede ayudar?

La mayoría de aplicaciones comunes hacen uso de librerías compartidas. Estas librerías compartidas necesitan ser cargadas en memoria en tiempo de ejecución y las distintas referencias simbólicas deben ser resueltas. Para la mayoría de los pequeños programas, este tiempo de carga es muy rápido. Pero para los programas escritos en C++ y que utilicen muchas librerías, el tiempo de carga puede llevar bastante tiempo.

En la mayoría de sistemas, las librerías no se cambian muy a menudo y cuando se ejecuta un programa, las operaciones para cargarlo son siempre las mismas. Prelink se aprovecha de esto para llevar el enlazado a cabo y almacenarlo en el ejecutable, preenlazándolo en realidad.

El prelenlazado puede reducir los tiempos de inicialización de las aplicaciones. Por ejemplo, el tiempo de carga de un programa típico de KDE puede ser reducido hasta un 50%. El único mantenimiento requerido es ejecutar prelink cada vez que se actualice una librería para un ejecutable preenlazado.

Aviso: Prelink no funciona en Gentoo Hardened. Esto es debido a que ambos proyectos tratan de cambiar el espacio de mapeo de direcciones de las librerías compartidas. De todos modos, prelink con la opción -R utiliza direcciones aleatorias, proporcionando así mayor grado de protección.

Resumen

  • El preenlazado se hace con un programa llamado, sorprendentemente, prelink. Cambia el binario para hacerlo más rápido en su inicialización.
  • Si las librerías dependientes de una aplicación cambian después de que la haya preenlazado, necesitará preenlazar de nuevo la aplicación; de no ser así, perderá la ganancia de velocidad. Esto es para decir que cada vez que actualice un paquete con portage que actualice librerías, éstas necesitarán preenlazarse de nuevo.
  • El cambio del binario es completamente reversible. prelink tiene una función para deshacer dicho cambio.
  • Las actuales versiones de Portage pueden manejar, vía prelink, los cambios de las sumas MD5 y los mtimes de los binarios.
  • No necesita poner FEATURES="prelink" en su fichero make.conf; Portage soportará prelink automáticamente si puede encontrar el binario prelink.

2.  Configurar Prelink

Instalar los programas

Lo primero que necesita es instalar la herramienta prelink. El proceso de emerge comprueba automáticamente que su sistema pueda hacer preenlazado sin peligro.

Listado de Código 2.1: Instalar Prelink

# emerge prelink

Algunas personas obtienen errores al hacer emerge prelink a causa de las pruebas fallidas. Estas pruebas se pusieron por razones de seguridad; si las desactiva, el comportamiento de prelink puede ser impreciso. Normalmente los errores de emerge dependen únicamente de los paquetes base: binutils, gcc, y glibc. Intente re-emerger estos paquetes en ese orden.

Nota: Sugerencia: Si obtiene un error, pruebe a compilar y probar prelink por su cuenta (./configure ; make ; make check ). Ante un fallo, puede ver los ficheros *.log en el directorio testsuite. Le pueden proporcionar algunas pistas de utilidad.

Si obtiene una serie de pasos que reproducen el error de emerge en otro sistema, por favor compruebe Bugzilla y realice un nuevo informe de error si éste todavía no ha sido reportado.

Preparar su sistema

Asegúrese también de que no tiene el parámetro -fPIC puesto en sus CFLAGS/CXXFLAGS. Si lo tiene, necesitará reconstruir todo su sistema sin él.

Configuración

Al ejecutar env-update se creará el fichero /etc/prelink.conf que le dice a prelink qué ficheros preenlazar.

Listado de Código 2.2: Ejecutar env-update

# env-update

Desafortunadamente, no puede preenlazar ficheros que se hayan compilado con antiguas versiones de binutils. La mayoría de estas aplicaciones vienen de paquetes binarios precompilados instalados en /opt. Al crear el siguiente fichero, le diremos a prelink que no intente preenlazarlos.

Listado de Código 2.3: /etc/env.d/60prelink

PRELINK_PATH_MASK="/opt"

Nota: Puede añadir más o menos directorios a la lista, separados por dos puntos (:).

3.  Preenlazado

Uso de Prelink

Utilizo la siguiente orden para preenlazar todos los binarios de los directorios dados por /etc/prelink.conf.

Listado de Código 3.1: Preenlazar los ficheros listados

# prelink -amR

Aviso: Se ha observado que si tiene poco espacio en disco y preenlaza por completo su sistema, hay una posibilidad de que sus binarios queden truncados. El resultado es un sistema destrozado. Utilice la orden file o readelf para comprobar el estado de un fichero binario. De modo alternativo, compruebe la cantidad de espacio libre de su disco duro con df -h.

Las opciones explicadas:
-a "All": preenlaza todos los binarios
-m Conserva el espacio de la memoria virtual. Esta opción es necesaria si tiene muchas librerías que tengan que ser preenlazado.
-R Al azar - hace aleatoria la asignación de la dirección. Esta opción aumenta la seguridad frente a desbordamientos de búfer.

Nota: Para más opciones y detalles vea man prelink.

Prelink como tarea programada

sys-devel/prelink-20060213 y posteriores instalan una tarea programada en /etc/cron.daily/prelink. Para activarla, edite el fichero de configuración /etc/conf.d/prelink. Esto ejecutará prelink en segundo plano a diario, como es necesario, ahorrándole lanzar la orden manualmente.

Acelerar KDE después del preenlazado

El tiempo de carga de KDE puede reducirse muchísimo después del preenlazado. Si informa a KDE de que ha sido preenlazado, éste desactivará la carga de kdeinit (ya que no se requiere más) por lo que acelerará KDE aún más.

Ponga KDE_IS_PRELINKED=1 en /etc/env.d/*kdepaths* para informar del preenlazado a KDE.

Eliminar prelink

Si ha cambiado de de opinión acerca del preenlazado, antes de desinstalar el paquete prelink necesitará eliminar su correspondiente tarea programada en /etc/cron.daily y /etc/conf.d/prelink. A continuación, tendrá que eliminar el preenlazado de todos los binarios:

Listado de Código 3.2: Eliminar el preenlazado de todos los binarios

# prelink -au

Finalmente, desinstale el paquete prelink:

Listado de Código 3.3: Desinstalar prelink

# emerge -aC prelink

4.  Problemas conocidos y soluciones

"No puedo preenlazar contra librerías compartidas non-PIC"

La causa de este problema está en la errónea compilación de las librerías compartidas que fueron compiladas sin la opción -fPIC de gcc para todos sus ficheros objeto.

Aquí están las librerías que no han sido o no pueden ser arregladas:

  • Las librerías en el paquete wine, incluyendo winex. De todos modos, el preenlazado no aceleraría los ejecutables de MS Windows.
  • La librería en media-video/mjpegtools, /usr/lib/liblavfile-1.6.so.0.
  • Las librerías OpenGL de NVIDIA, /usr/lib/opengl/nvidia/lib/libGL.so.*. Debido a razones de rendimiento fueron compiladas sin soporte PIC.

Si su problema de librería no está listado, por favor publíquelo con, preferiblemente, un parche para añadir la opción -fPIC al CFLAGS pertinente.

Cuando preenlazo mi sistema algunos binarios estáticos dejan de funcionar

Por lo que a glibc concierne, el binario 100% estático no existe. Si compila estáticamente un binario con glibc, éste puede depender de otros ficheros del sistema. A continuación tiene una explicación de Dick Howell,

"Supongo que la idea es que todo estuviera en el fichero descargado, de modo que nada dependa de las librerías locales del sistema al que va dirigido. Desafortunadamente con Linux, y creo que con todo lo que use GLIBC, esto todavía no es del todo cierto. Ahí está "libnss" (servicio de nombres (name service switch), algunas personas parece que lo llaman sistema de seguridad de red (network security system)) que proporciona funciones para acceder a varias bases de datos de autenticación, información de red y otras cosas. Se supone que hace programas independientes del entorno de red real configurado de la máquina. Una buena idea, pero los cambios a GLIBC pueden llevar a problemas cargándolo. Además, no puede enlazar "libnss" estáticamente ya que está configurado individualmente para cada máquina. El problema viene, pienso, principalmente de enlazar estáticamente otras librerías de GLIBC, en particular "libpthread", "libm" y "libc" de donde vienen llamadas incompatibles a funciones de "libnss"."

Prelink se para con "prelink: dso.c:306: fdopen_dso: Assertion `j == k' failed."

Es un problema conocido, amablemente diagnosticado aquí. Prelink no puede arreglárselas con los ejecutables UPX-comprimidos. En cuanto a prelink-20021213 no hay solución excepto esconder los ejecutables mientras esté realizando el preenlazado. Vea la sección de Configuración para tener un modo sencillo de hacer ésto.

Uso grsecurity y parece que el preenlazado no funciona.

Para usar prelink en un sistema con grsecurity que use una base mmap() aleatoria, es necesario quitar "randomized mmap() base" del fichero /lib/ld-2.3.*.so. Esto puede hacerse con la utilidad chpax, pero debe hacerse cuando el fichero no esté en uso (p.e. iniciando desde un disco de rescate)

Prelink falla con el error "prelink: Can't walk directory tree XXXX: Too many levels of symbolic links"

Sus enlaces simbólicos están demasiado anidados. Esto ocurre cuando un enlace simbólico se apunta a sí mismo. Por ejemplo, /usr/lib/lib -> lib es el más común. Para solucionarlo, puede buscar el enlace manualmente o emplear la herramienta proporcionada por el paquete symlinks:

Listado de Código 4.1: Arreglar enlaces simbólicos

# emerge symlinks
# symlinks -drv /

Puede encontrar más detalles en Bugzilla y en este hilo del foro.

5.  Conclusión

El preenlazado puede acelerar drásticamente los tiempos de inicialización de un gran número de aplicaciones. Su soporte está incorporado en Portage. El preenlazado también es fiable ya que siempre puede deshacer los cambios para cualquier binario si se encuentra con algún problema. ¡Solo recuerde que cuando actualice glibc u otras librerías con las que haya preenlazado, necesitará ejecutar prelink de nuevo! Resumiendo ¡Buena suerte!



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Página actualizada 12 de enero, 2010

Sumario: Esta guía le indica cómo hacer uso del soporte prelink en versiones de portage 2.0.46 en adelante.

Stefan Jones
Autor

John P. Davis
Editor

Jorge Paulo
Editor

Sven Vermeulen
Editor

Erwin
Editor

Joshua Saddler
Editor

José Alberto Suárez López
Traductor

John Christian Stoddart
Traductor

José Luis Rivero
Traductor

Enrique Barbeito García
Traductor

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