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）》