Linux:使用rpcgen实现64位程序调用32位库函数

摘要:本文介绍使用rpcgent实现64位程序调用32位库函数的方法,并给出样例代码。

我的问题

我的程序运行在64位Linux系统上,需要使用一个从外部获得的共享库中的函数,这个共享库是32位的,无法获得源代码或64位共享库。

我对Linux系统和程序的了解是:

  1. 64位程序只能调用64位共享库,32位程序只能调用32位共享库。
  2. 64位程序不能运行在32位系统上,32位程序可以运行在64位系统上。

解决这个问题有两个方法:

  1. 把程序编译为32位,这样就可以使用32位共享库。但我的程序也使用了其它64位共享库,把它们都换成32位共享库不合适。
  2. 实现一个32位的中间程序(它调用32位共享库),我的64位程序与32位中间程序进行通信,从而实现调用32位共享库。本文介绍这种方法的实现。

实现方法

我要实现两个程序:

  1. 32位的中间程序:它是服务端,接受客户端的请求,然后调用32位共享库,并将执行结果返回给客户端。
  2. 64位的主程序:它是客户端,通过向服务端发起请求并获得回应,从而实现调用32位共享库功能的目的。

我使用的方法是RPC(Remote Procedure Call )。

在Linux中,rpcgen命令行工具使这个工作相当简单,我们只需要编写少量调用库函数所需的代码,就能实现上述功能,rpcgent为我们自动生成程序间通信所需的代码。并且,服务端和客户端可以运行在一台机器上,也可以运行在网络的不同机器上。

关于rpcgen的简单例子和说明,下面两篇资料是很好的参考:

http://blog.csdn.net/hj19870806/article/details/8185604

《rpcgen Programming Guide》

本文不再重复参考中的简单例子,而是给出一个接近实际的例子,其实也很简单,供各位参考。

实现实例

客户端要调用下面两个库函数,这两个函数有多个入参和返回值。

// 头文件 retrieve.h
// 库文件 libretrieve.so (32位)
int RetrieveByContent( // 返回: 整数
char *model, // 输入: 字符串
char *content, // 输入: 字符串
int threshhold ); // 输入: 整数 // 头文件 classify.h
// 库文件 libclassify.so (32位)
char* ClassifyByContent( // 返回: 字符串
char* model, // 输入: 字符串
char* content ); // 输入: 字符串

用RPC语言编写test.x文件,内容如下:

struct retrievePara {
string model<>; // <>表示不限制长度的字符串
string content<>;
int threshold;
}; struct classifyPara {
string model<>;
string content<>;
}; program TESTPROG {
version TESTVERS {
int RetrieveByContent( retrievePara ) = 1;
string ClassifyByContent( classifyPara ) = 2;
} = 1;
} = 101;

执行下列命令:

命令 生成文件 功能
rpcgen test.x test.h test_xdr.c test_clnt.c test_svc.c 生成RPC通信所需源文件
rpcgen -Sc -o test_clnt_func.c test.x test_clnt_func.c 生成客户端样例程序的源文件
rpcgen -Ss -o test_svc_func.c test.x test_svc_func.c 生成服务端样例程序的源文件

修改客户端 样例代码:

#include "test.h"

/************************************************************/
/* */
/************************************************************/
void testprog_1( char *host )
{
CLIENT *clnt;
int *result_1;
retrievePara retrievebycontent_1_arg;
char **result_2;
classifyPara classifybycontent_1_arg; /************************************************************/
//
/************************************************************/
#ifndef DEBUG
// 如果参数数据很多(例如字符串很长),则使用 "tcp",因为 "udp" 可能产生错误。
clnt = clnt_create (host, TESTPROG, TESTVERS, "udp");
if (clnt == NULL) {
clnt_pcreateerror (host);
exit (1);
}
#endif /* DEBUG */ /************************************************************/
// call RetrieveByContent()
/************************************************************/
retrievebycontent_1_arg.modelName = "RetrieveByContent Modele";
retrievebycontent_1_arg.content = "RetrieveByContent Content";
retrievebycontent_1_arg.threshhold = 55; result_1 = retrievebycontent_1( &retrievebycontent_1_arg, clnt );
if ( result_1 == (int *) NULL )
{
clnt_perror( clnt, "call RetrieveByContent failed" );
} printf( "RetrieveByContent return : %d\n", *result_1 ); /************************************************************/
// call ClassifyByContent
/************************************************************/
classifybycontent_1_arg.modelName = "classifybycontent Model";
classifybycontent_1_arg.content = "classifybycontent Content"; result_2 = classifybycontent_1( &classifybycontent_1_arg, clnt );
if ( result_2 == (char **) NULL )
{
clnt_perror (clnt, "call ClassifyByContent failed");
} printf( "ClassifyByContent return : %s\n", *result_2 ); /************************************************************/
//
/************************************************************/
#ifndef DEBUG
clnt_destroy (clnt);
#endif /* DEBUG */
} /************************************************************/
/* 主程序 */
/************************************************************/
int main( int argc, char *argv[] )
{
char *host = "127.0.0.1"; // 服务端程序所在机器的IP地址
testprog_1( host );
exit (0);
}

修改服务端样例代码:

#include "test.h"

#include "retrieve.h"	// 共享库的头文件
#include "classify.h" // 共享库的头文件 /*******************************************************************/
/* 调用: RetrieveByContent */
/*******************************************************************/
int * retrievebycontent_1_svc( retrievePara *argp, struct svc_req *rqstp )
{
static int result; // insert server code here
printf( "Call RetrieveByContent :\n" );
printf( "Model : %s\n", argp->modelName );
printf( "Content : %s\n", argp->content );
printf( "Threshhold : %d\n", argp->threshold ); int iRet = 0;
iRet = RetrieveByContent( argp->modelName,
argp->content,
argp->threshold );
printf( "Return %d\n", iRet );
result = iRet; return &result;
} /*******************************************************************/
/* 调用 ClassifyByContent */
/*******************************************************************/
char ** classifybycontent_1_svc(classifyPara *argp, struct svc_req *rqstp)
{
static char * result; // insert server code here
printf( "Call ClassifyByContent :\n" );
printf( "Model : %s\n", argp->modelName );
printf( "content : %s\n", argp->content ); char *s = NULL;
s = ClassifyByContent( argp->modelName, argp->content );
printf( "Return %s\n", s );
result = s; return &result;
}

在64位系统上编译客户端和服务端程序:

gcc -Wall -o test_client test_clnt_func. test_clnt.c test.xdr.c

gcc -m32 -Wall -o test_server test_svc_func.c test_svc.c test_clnt.c test_xdr.c -L . -l retrieve -l classify

用file命令可以看出:

test_client 是64位程序

test_server是32位程序

运行程序前,系统需要安装portmap,否则程序不能执行成功。

Ubuntu上的安装命令是:sudo apt-get install portmap

先运行服务端程序,再运行客户端程序,根据输出信息可以判断库函数调用成功。

**结束 **

客户端可以调用自定义函数,服务器实现自定义函数,自定义函数实现中可能调用多个32位库函数,从而为客户端提供更高级的功能。

对于上面生成的服务端程序,不能同时运行多个服务端程序,运行第二个会使第一个失效。如果希望同时运行多个服务端,那么客户端怎么找到对应的服务端呢?

可以利用TESTVERS,只要客户端和服务端使用相同的值就能对应起来。

客户端: clnt = clnt_create (host, TESTPROG, TESTVERS, "udp");

服务端:修改编译生成的文件test_svc.c,使TESTVERS的值与客户端的相同。

关于Linux上32/64位程序,参见我的另一篇文章:

《Linux:32/64位程序(应用程序、共享库、内核模块)》

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