]> granicus.if.org Git - apache/blob - docs/manual/dso.html.en
5ba3d2e1a0f436c965489084c752a2340c3e987d
[apache] / docs / manual / dso.html.en
1 <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
2 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
3 <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="en" xml:lang="en"><head><!--
4         XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5               This file is generated from xml source: DO NOT EDIT
6         XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7       -->
8 <title>Dynamic Shared Object (DSO) Support - Apache HTTP Server</title>
9 <link href="./style/css/manual.css" rel="stylesheet" media="all" type="text/css" title="Main stylesheet" />
10 <link href="./style/css/manual-loose-100pc.css" rel="alternate stylesheet" media="all" type="text/css" title="No Sidebar - Default font size" />
11 <link href="./style/css/manual-print.css" rel="stylesheet" media="print" type="text/css" />
12 <link href="./images/favicon.ico" rel="shortcut icon" /></head>
13 <body id="manual-page"><div id="page-header">
14 <p class="menu"><a href="./mod/">Modules</a> | <a href="./mod/directives.html">Directives</a> | <a href="./faq/">FAQ</a> | <a href="./glossary.html">Glossary</a> | <a href="./sitemap.html">Sitemap</a></p>
15 <p class="apache">Apache HTTP Server Version 2.3</p>
16 <img alt="" src="./images/feather.gif" /></div>
17 <div class="up"><a href="./"><img title="&lt;-" alt="&lt;-" src="./images/left.gif" /></a></div>
18 <div id="path">
19 <a href="http://www.apache.org/">Apache</a> &gt; <a href="http://httpd.apache.org/">HTTP Server</a> &gt; <a href="http://httpd.apache.org/docs/">Documentation</a> &gt; <a href="./">Version 2.3</a></div><div id="page-content"><div id="preamble"><h1>Dynamic Shared Object (DSO) Support</h1>
20 <div class="toplang">
21 <p><span>Available Languages: </span><a href="./en/dso.html" title="English">&nbsp;en&nbsp;</a> |
22 <a href="./fr/dso.html" hreflang="fr" rel="alternate" title="Français">&nbsp;fr&nbsp;</a> |
23 <a href="./ja/dso.html" hreflang="ja" rel="alternate" title="Japanese">&nbsp;ja&nbsp;</a> |
24 <a href="./ko/dso.html" hreflang="ko" rel="alternate" title="Korean">&nbsp;ko&nbsp;</a> |
25 <a href="./tr/dso.html" hreflang="tr" rel="alternate" title="Türkçe">&nbsp;tr&nbsp;</a></p>
26 </div>
27
28     <p>The Apache HTTP Server is a modular program where the
29     administrator can choose the functionality to include in the
30     server by selecting a set of modules. The modules can be
31     statically compiled into the <code class="program"><a href="./programs/httpd.html">httpd</a></code> binary when the
32     server is built. Alternatively, modules can be compiled as
33     Dynamic Shared Objects (DSOs) that exist separately from the
34     main <code class="program"><a href="./programs/httpd.html">httpd</a></code> binary file. DSO modules may be
35     compiled at the time the server is built, or they may be
36     compiled and added at a later time using the Apache Extension
37     Tool (<code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code>).</p>
38
39     <p>This document describes how to use DSO modules as well as
40     the theory behind their use.</p>
41   </div>
42 <div id="quickview"><ul id="toc"><li><img alt="" src="./images/down.gif" /> <a href="#implementation">Implementation</a></li>
43 <li><img alt="" src="./images/down.gif" /> <a href="#usage">Usage Summary</a></li>
44 <li><img alt="" src="./images/down.gif" /> <a href="#background">Background</a></li>
45 <li><img alt="" src="./images/down.gif" /> <a href="#advantages">Advantages and Disadvantages</a></li>
46 </ul></div>
47 <div class="top"><a href="#page-header"><img alt="top" src="./images/up.gif" /></a></div>
48 <div class="section">
49 <h2><a name="implementation" id="implementation">Implementation</a></h2>
50
51 <table class="related"><tr><th>Related Modules</th><th>Related Directives</th></tr><tr><td><ul><li><code class="module"><a href="./mod/mod_so.html">mod_so</a></code></li></ul></td><td><ul><li><code class="directive"><a href="./mod/mod_so.html#loadmodule">LoadModule</a></code></li></ul></td></tr></table>
52
53     <p>The DSO support for loading individual Apache httpd modules is based
54     on a module named <code class="module"><a href="./mod/mod_so.html">mod_so</a></code> which must be statically
55     compiled into the Apache httpd core. It is the only module besides
56     <code class="module"><a href="./mod/core.html">core</a></code> which cannot be put into a DSO
57     itself. Practically all other distributed Apache httpd modules can then
58     be placed into a DSO by individually enabling the DSO build for
59     them via <code class="program"><a href="./programs/configure.html">configure</a></code>'s
60     <code>--enable-<em>module</em>=shared</code> option as discussed
61     in the <a href="install.html">install documentation</a>. After a
62     module is compiled into a DSO named <code>mod_foo.so</code> you
63     can use <code class="module"><a href="./mod/mod_so.html">mod_so</a></code>'s <code class="directive"><a href="./mod/mod_so.html#loadmodule">LoadModule</a></code> command in your
64     <code>httpd.conf</code> file to load this module at server startup
65     or restart.</p>
66
67     <p>To simplify this creation of DSO files for Apache httpd modules
68     (especially for third-party modules) a new support program
69     named <code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code> (<dfn>APache
70     eXtenSion</dfn>) is available. It can be used to build DSO based
71     modules <em>outside of</em> the Apache httpd source tree. The idea is
72     simple: When installing Apache HTTP Server the <code class="program"><a href="./programs/configure.html">configure</a></code>'s
73     <code>make install</code> procedure installs the Apache httpd C
74     header files and puts the platform-dependent compiler and
75     linker flags for building DSO files into the <code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code>
76     program. This way the user can use <code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code> to compile
77     his Apache httpd module sources without the Apache httpd distribution
78     source tree and without having to fiddle with the
79     platform-dependent compiler and linker flags for DSO
80     support.</p>
81 </div><div class="top"><a href="#page-header"><img alt="top" src="./images/up.gif" /></a></div>
82 <div class="section">
83 <h2><a name="usage" id="usage">Usage Summary</a></h2>
84
85     <p>To give you an overview of the DSO features of Apache HTTP Server 2.x,
86     here is a short and concise summary:</p>
87
88     <ol>
89       <li>
90         Build and install a <em>distributed</em> Apache httpd module, say
91         <code>mod_foo.c</code>, into its own DSO
92         <code>mod_foo.so</code>: 
93
94 <div class="example"><p><code>
95 $ ./configure --prefix=/path/to/install --enable-foo=shared<br />
96 $ make install
97 </code></p></div>
98       </li>
99
100       <li>
101         Build and install a <em>third-party</em> Apache httpd module, say
102         <code>mod_foo.c</code>, into its own DSO
103         <code>mod_foo.so</code>: 
104
105 <div class="example"><p><code>
106 $ ./configure --add-module=<var>module_type</var>:/path/to/3rdparty/mod_foo.c \<br />
107 <span class="indent">
108   --enable-foo=shared<br />
109 </span>
110 $ make install
111 </code></p></div>
112       </li>
113
114       <li>
115         Configure Apache HTTP Server for <em>later installation</em> of shared
116         modules: 
117
118 <div class="example"><p><code>
119 $ ./configure --enable-so<br />
120 $ make install
121 </code></p></div>
122       </li>
123
124       <li>
125         Build and install a <em>third-party</em> Apache httpd module, say
126         <code>mod_foo.c</code>, into its own DSO
127         <code>mod_foo.so</code> <em>outside of</em> the Apache httpd
128         source tree using <code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code>: 
129
130 <div class="example"><p><code>
131 $ cd /path/to/3rdparty<br />
132 $ apxs -c mod_foo.c<br />
133 $ apxs -i -a -n foo mod_foo.la
134 </code></p></div>
135       </li>
136     </ol>
137
138     <p>In all cases, once the shared module is compiled, you must
139     use a <code class="directive"><a href="./mod/mod_so.html#loadmodule">LoadModule</a></code>
140     directive in <code>httpd.conf</code> to tell Apache httpd to activate
141     the module.</p>
142 </div><div class="top"><a href="#page-header"><img alt="top" src="./images/up.gif" /></a></div>
143 <div class="section">
144 <h2><a name="background" id="background">Background</a></h2>
145
146     <p>On modern Unix derivatives there exists a nifty mechanism
147     usually called dynamic linking/loading of <em>Dynamic Shared
148     Objects</em> (DSO) which provides a way to build a piece of
149     program code in a special format for loading it at run-time
150     into the address space of an executable program.</p>
151
152     <p>This loading can usually be done in two ways: Automatically
153     by a system program called <code>ld.so</code> when an
154     executable program is started or manually from within the
155     executing program via a programmatic system interface to the
156     Unix loader through the system calls
157     <code>dlopen()/dlsym()</code>.</p>
158
159     <p>In the first way the DSO's are usually called <em>shared
160     libraries</em> or <em>DSO libraries</em> and named
161     <code>libfoo.so</code> or <code>libfoo.so.1.2</code>. They
162     reside in a system directory (usually <code>/usr/lib</code>)
163     and the link to the executable program is established at
164     build-time by specifying <code>-lfoo</code> to the linker
165     command. This hard-codes library references into the executable
166     program file so that at start-time the Unix loader is able to
167     locate <code>libfoo.so</code> in <code>/usr/lib</code>, in
168     paths hard-coded via linker-options like <code>-R</code> or in
169     paths configured via the environment variable
170     <code>LD_LIBRARY_PATH</code>. It then resolves any (yet
171     unresolved) symbols in the executable program which are
172     available in the DSO.</p>
173
174     <p>Symbols in the executable program are usually not referenced
175     by the DSO (because it's a reusable library of general code)
176     and hence no further resolving has to be done. The executable
177     program has no need to do anything on its own to use the
178     symbols from the DSO because the complete resolving is done by
179     the Unix loader. (In fact, the code to invoke
180     <code>ld.so</code> is part of the run-time startup code which
181     is linked into every executable program which has been bound
182     non-static). The advantage of dynamic loading of common library
183     code is obvious: the library code needs to be stored only once,
184     in a system library like <code>libc.so</code>, saving disk
185     space for every program.</p>
186
187     <p>In the second way the DSO's are usually called <em>shared
188     objects</em> or <em>DSO files</em> and can be named with an
189     arbitrary extension (although the canonical name is
190     <code>foo.so</code>). These files usually stay inside a
191     program-specific directory and there is no automatically
192     established link to the executable program where they are used.
193     Instead the executable program manually loads the DSO at
194     run-time into its address space via <code>dlopen()</code>. At
195     this time no resolving of symbols from the DSO for the
196     executable program is done. But instead the Unix loader
197     automatically resolves any (yet unresolved) symbols in the DSO
198     from the set of symbols exported by the executable program and
199     its already loaded DSO libraries (especially all symbols from
200     the ubiquitous <code>libc.so</code>). This way the DSO gets
201     knowledge of the executable program's symbol set as if it had
202     been statically linked with it in the first place.</p>
203
204     <p>Finally, to take advantage of the DSO's API the executable
205     program has to resolve particular symbols from the DSO via
206     <code>dlsym()</code> for later use inside dispatch tables
207     <em>etc.</em> In other words: The executable program has to
208     manually resolve every symbol it needs to be able to use it.
209     The advantage of such a mechanism is that optional program
210     parts need not be loaded (and thus do not spend memory) until
211     they are needed by the program in question. When required,
212     these program parts can be loaded dynamically to extend the
213     base program's functionality.</p>
214
215     <p>Although this DSO mechanism sounds straightforward there is
216     at least one difficult step here: The resolving of symbols from
217     the executable program for the DSO when using a DSO to extend a
218     program (the second way). Why? Because "reverse resolving" DSO
219     symbols from the executable program's symbol set is against the
220     library design (where the library has no knowledge about the
221     programs it is used by) and is neither available under all
222     platforms nor standardized. In practice the executable
223     program's global symbols are often not re-exported and thus not
224     available for use in a DSO. Finding a way to force the linker
225     to export all global symbols is the main problem one has to
226     solve when using DSO for extending a program at run-time.</p>
227
228     <p>The shared library approach is the typical one, because it
229     is what the DSO mechanism was designed for, hence it is used
230     for nearly all types of libraries the operating system
231     provides. On the other hand using shared objects for extending
232     a program is not used by a lot of programs.</p>
233
234     <p>As of 1998 there were only a few software packages available
235     which use the DSO mechanism to extend their
236     functionality at run-time: Perl 5 (via its XS mechanism and the
237     DynaLoader module), Netscape Server, <em>etc.</em> Starting
238     with version 1.3, Apache HTTP Server joined the crew, because Apache httpd
239     already uses a module concept to extend its functionality and
240     internally uses a dispatch-list-based approach to link external
241     modules into the Apache httpd core functionality. So, Apache httpd is
242     really predestined for using DSO to load its modules at
243     run-time.</p>
244 </div><div class="top"><a href="#page-header"><img alt="top" src="./images/up.gif" /></a></div>
245 <div class="section">
246 <h2><a name="advantages" id="advantages">Advantages and Disadvantages</a></h2>
247
248     <p>The above DSO based features have the following
249     advantages:</p>
250
251     <ul>
252       <li>The server package is more flexible at run-time because
253       the actual server process can be assembled at run-time via
254       <code class="directive"><a href="./mod/mod_so.html#loadmodule">LoadModule</a></code>
255       <code>httpd.conf</code> configuration commands instead of
256       <code class="program"><a href="./programs/configure.html">configure</a></code> options at build-time. For instance
257       this way one is able to run different server instances
258       (standard &amp; SSL version, minimalistic &amp; powered up
259       version [mod_perl, PHP3], <em>etc.</em>) with only one Apache httpd
260       installation.</li>
261
262       <li>The server package can be easily extended with
263       third-party modules even after installation. This is at least
264       a great benefit for vendor package maintainers who can create
265       a Apache httpd core package and additional packages containing
266       extensions like PHP3, mod_perl, mod_fastcgi,
267       <em>etc.</em></li>
268
269       <li>Easier Apache httpd module prototyping because with the
270       DSO/<code class="program"><a href="./programs/apxs.html">apxs</a></code> pair you can both work outside the
271       Apache httpd source tree and only need an <code>apxs -i</code>
272       command followed by an <code>apachectl restart</code> to
273       bring a new version of your currently developed module into
274       the running Apache HTTP Server.</li>
275     </ul>
276
277     <p>DSO has the following disadvantages:</p>
278
279     <ul>
280       <li>The DSO mechanism cannot be used on every platform
281       because not all operating systems support dynamic loading of
282       code into the address space of a program.</li>
283
284       <li>The server is approximately 20% slower at startup time
285       because of the symbol resolving overhead the Unix loader now
286       has to do.</li>
287
288       <li>The server is approximately 5% slower at execution time
289       under some platforms because position independent code (PIC)
290       sometimes needs complicated assembler tricks for relative
291       addressing which are not necessarily as fast as absolute
292       addressing.</li>
293
294       <li>Because DSO modules cannot be linked against other
295       DSO-based libraries (<code>ld -lfoo</code>) on all platforms
296       (for instance a.out-based platforms usually don't provide
297       this functionality while ELF-based platforms do) you cannot
298       use the DSO mechanism for all types of modules. Or in other
299       words, modules compiled as DSO files are restricted to only
300       use symbols from the Apache httpd core, from the C library
301       (<code>libc</code>) and all other dynamic or static libraries
302       used by the Apache httpd core, or from static library archives
303       (<code>libfoo.a</code>) containing position independent code.
304       The only chances to use other code is to either make sure the
305       httpd core itself already contains a reference to it or
306       loading the code yourself via <code>dlopen()</code>.</li>
307     </ul>
308
309 </div></div>
310 <div class="bottomlang">
311 <p><span>Available Languages: </span><a href="./en/dso.html" title="English">&nbsp;en&nbsp;</a> |
312 <a href="./fr/dso.html" hreflang="fr" rel="alternate" title="Français">&nbsp;fr&nbsp;</a> |
313 <a href="./ja/dso.html" hreflang="ja" rel="alternate" title="Japanese">&nbsp;ja&nbsp;</a> |
314 <a href="./ko/dso.html" hreflang="ko" rel="alternate" title="Korean">&nbsp;ko&nbsp;</a> |
315 <a href="./tr/dso.html" hreflang="tr" rel="alternate" title="Türkçe">&nbsp;tr&nbsp;</a></p>
316 </div><div id="footer">
317 <p class="apache">Copyright 2010 The Apache Software Foundation.<br />Licensed under the <a href="http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0">Apache License, Version 2.0</a>.</p>
318 <p class="menu"><a href="./mod/">Modules</a> | <a href="./mod/directives.html">Directives</a> | <a href="./faq/">FAQ</a> | <a href="./glossary.html">Glossary</a> | <a href="./sitemap.html">Sitemap</a></p></div>
319 </body></html>