Невидимые герои Linux: как библиотеки делают вашу систему мощной
Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле скрывается за работой ваших программ в Linux? За их быстрым запуском и стабильной работой стоят невидимые помощники — библиотеки. Это настоящие труженики системы, о которых вы, возможно, даже не подозреваете.
Представьте, что каждая программа с нуля писала бы код для вывода текста на экран или чтения файла. Разработка затягивалась бы на годы! Библиотеки — это готовые наборы функций, которые программы используют для общения с системой, работы с графикой, звуком и сетью. Они экономят время программистов и делают вашу систему единым целым.
Вас ждет путешествие в сердце Linux. Вы узнаете, где живут эти важные компоненты и как посмотреть их список в вашем дистрибутиве. Мы раскроем секреты динамических библиотек с расширением .so и объясним, зачем им нужны номера версий.
Вы познакомитесь с ключевыми игроками: от базовой libc, без которой не запустится почти ни одна программа, до библиотек для работы с 3D-графикой, шифрования данных и даже эмуляции Windows-приложений через libwine. Поймете, чем отличаются звуковые библиотеки ALSA и PulseAudio и как Qt и GTK помогают создавать красивые интерфейсы.
Эта информация — не просто теория. Она поможет вам осознанно управлять системой, решать проблемы с зависимостями и глубже понять, как устроен ваш Linux. Готовы заглянуть под капот и узнать, что приводит в движение всю экосистему? Тогда начинаем!
Все мы привыкли пользоваться программами в любой операционной системе для решения своих задач. Но за функциональностью программ стоит еще одна вещь, с которой мы редко встречаемся при обычной работе с компьютером. Это библиотеки, которые содержат общий набор функций и возможностей, используемых программами. Например, большинство программ, написанных на Си, используют стандартную библиотеку Си, в которой содержатся все основные возможности взаимодействия с системой.
У каждой программы есть свой набор библиотек, которые должны быть в системе чтобы она смогла работать. Иначе бы программистам пришлось заново изобретать различные алгоритмы, писать много кода и разработка программ занимала бы в разы больше времени. В этой статье мы собрали основные библиотеки Linux, а также их предназначение. Эта информация поможет вам лучше освоиться в системе.
Содержание статьи
Что такое библиотеки?
Как я уже говорил выше - библиотеки реализуют общие возможности, которые потом используются программами. Если говорить просто, то библиотека - это набор функций, каждую из которых можно использовать в любой программе. Например, если программе нужно вывести строку на экран, она не будет лезть прямо в буфер видеокарты, а использует функцию из стандартной библиотеки.
Библиотеки делятся на два типа - динамические и статические. Статические библиотеки linux подключаются на этапе сборки программы, а динамические - во время выполнения и они общие для нескольких программ. Нас будут интересовать именно динамические библиотеки linux. Они находятся в папках /lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib/x86_64-linux-gnu. Каждая библиотека имеет расширение .so, за которым следует номер версии. Этот номер увеличивается каждый раз, когда разработчики вносят серьезные изменения. Такой подход необходим для того, чтобы сохранить совместимость для программ, использующих старые версии. Например, в системе может быть две библиотеки libfuse.so.0 и libfuse.so.1. Далее мы рассмотрим основные библиотеки и их предназначение.
Как получить информацию о библиотеках?
Перед тем как перейти к рассмотрению самих библиотек, вам, наверное, будет интересно, как получить информацию о них и узнать где они находятся в вашей системе. Библиотеки Linux могут быть размещены в различных каталогах, в зависимости от дистрибутива, но посмотреть эти каталоги можно, выполнив:
cat /etc/ld.so.conf.d/*
Во всех перечисленных здесь каталогах находятся статические и динамически библиотеки Linux:
ls -l /lib/x86_64-linux-gnu/
Информацию о зависимостях каждой библиотеки вы можете посмотреть командой ldd:
ldd /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.24.so
А еще можно узнать какому пакету принадлежит библиотека в Ubuntu:
dpkg -S /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.24.so
Как видите, библиотека ld.so принадлежит пакету libc6, точнее она входит в набор инструментов Си. Более подробно, о том, как устанавливать новые библиотеки и решать проблемы с ними, описано в статье библиотеки Ubuntu.
Основные библиотеки
Это библиотеки основных языков программирования, которые содержат базовую функциональность для взаимодействия с системой.
- libanl.so - библиотека работы с DNS;
- libc.a - основная статическая библиотека языка Си;
- libdl.a - библиотека, отвечающая за загрузку других библиотек во время запуска программы;
- libnsl.so - работа со службой NIS;
- libstdc++.so - стандартная библиотека C++;
- libutil.so - реализует основные часто используемые функции;
- libelf.so - библиотека для работы с бинарными файлами ELF;
- libevent.so - библиотека с реализацией механизма вызова функций после события;
- libgnutls.so - библиотека с основными методами и возможностями, используемыми в стандартных утилитах Linux;
- ld-linux.so - главная библиотека, она собрана в виде статической и не имеет зависимостей. Загружает другие библиотеки и исполняемые файлы. Вы можете вызвать эту библиотеку как программу и передать ей адрес исполняемого файла для запуска.
Библиотеки кодеков
Эти библиотеки содержат наборы кодеков для воспроизведения различных медиа данных. Некоторые из них имеют несвободную лицензию или закрытый исходный код:
- liba52.so - свободный декодер ATSC A/52;
- libavfilter6.so - библиотека фильтров ffmpeg;
- libavcodec57.so - библиотека кодеков ffmpeg;
- libavformat57.so - библиотека форматов ffmpeg;
- libavutil55.so - библиотека дополнительных функций ffmpeg;
- libdv.so - программный кодек для DV;
- libmad.so - MPEG аудио декодер;
- libmpeg2.so - потоковый декодер видео данных;
- libmpg123.so - библиотека консольного плеера mpg123;
- libwebp.so - декодирование формата Webp;
- libxvidcore.so - медиа кодек MPEG-4.
Звуковые библиотеки
- libao.so - библиотека проигрывания звука с простым интерфейсом;
- libasound.so - библиотека взаимодействия со звуковой подсистемой ALSA;
- libaudio2.so - библиотека работы со звуком, входит в состав ALSA;
- libespeak.so - библиотека синтеза речи;
- libpulse.so - библиотека с основными методами PulseAudio;
Работа с архивами
- libarchive.so - библиотека для работы с архивами различных форматов;
- liblzma.so - работа с архивами LZMA.
Графические библиотеки
- libart.so - библиотека с реализацией функций для работы с 3d графикой;
- libaa.so - библиотека ASCII графики;
- libgtk-3.so - набор методов графического фреймворка GTK 3;
- libgd.so - базовые функции работы с графикой и рисования;
- libgif.so - работа с форматом изображений Gif;
- libjpeg.so - работа с изображениями Jpeg;
- libglapi.so - свободная реализация методов для работы с OpenGL;
- libgtk-x11-2.0.so - набор методов библиотеки GTK 2;
- libwx_baseu.so, libwx_baseu_net-3.0.so и другие - набор библиотек фремворка создания графических приложений WX;
- libX11.so - основные методы и функции X сервера;
- libncurses.so - одна из самых популярных библиотек псевдографики;
- libQtGui.so, libQt5Svg.so, libQt5Widgets.so и другие - библиотеки фреймворка разработки графических приложений Qt.
Работа с текстом
- libaspell.so - библиотека проверки орфографии;
- libfreetype.so - библиотека отрисовки шрифтов;
- libharfbuzz.so - библиотека обработки символов Unicode;
- libxml2.so - библиотека разбора XML;
- libyaml-0.so - библиотека разбора Yaml.
Безопасность
- libcrack.so - библиотека с реализацией методов перебора паролей для проверки их надежности;
- libcrypt.so - библиотека, отвечающая за шифрование;
- libssl3.so - библиотека шифрования SSLv3;
- libapparmor.so - библиотека управления системой безопасности AppArrmor;
- libaudit.so - библиотека слежения за состоянием системы и регистрации событий.
Библиотеки драйверов
- libcups.so - библиотека работы с принтером;
- libfuse.so - библиотека организации виртуальных файловых систем;
- libgphoto2.so - библиотека взаимодействия с камерами по USB;
- libsensors.so - используется для получения информации от датчиков на материнской плате;
- libudisks2.so - библиотека usisks, которая отвечает за автоматическое монтирование и обнаружение подключенных устройств;
- libv4l1.so - библиотека работы с веб-камерами;
- libpci.so - библиотека работы с PCI устройствами;
- libusb-1.0.so - библиотека управления USB;
- libdrm.so - библиотека с общими возможностями Direct Rendering Manager, отрисовки графики с помощью видеокарты;
- libdrm_amdgpu.so - DRM для драйвера AMDGPU;
- libdrm_intel.so - DRM для карт Intel;
- libdrm_nouveau.so - свободный DRM для видеокарт Nvidia;
Сеть
- libresolv.so - библиотека получения IP адреса по имени хоста;
- libpcap.so - библиотека анализа и захвата сетевых пакетов;
- libproxy.so - настройка и управление прокси;
Эмуляция
- libSDL.so - библиотека эмуляции загрузки компьютера и базовых возможностей BIOS;
- libwine.so - библиотека прослойки для запуска приложений Windows в Linux.
- libvirt.so - библиотека управления KVM;
Выводы
В этой статье мы собрали основные библиотеки Linux, которые имеют наибольшее значение для работы операционной системы. Конечно, невозможно перечислить здесь абсолютно все библиотеки, потому что их очень много. Надеюсь эта информация была полезной для вас.
На завершение урок про библиотеки Linux:
https://youtu.be/qZEQ1gIvDVo