計算機系統篇之鏈接（8）：位置無關代碼（中）——PIC 數據引用在 Linux 上的 X86-64 示例

計算機系統篇之鏈接（8）：PIC 數據引用在 Linux 上的 X86-64 示例

Author:stormQ

Wednesday, 15. April 2020 04:35PM

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step 1: 生成共享庫

1）第一個共享庫的源文件——add.cpp:

int g_sum = 0;

int add(int a, int b)
{
    g_sum = a + b;
    return g_sum;
}

生成第一個共享庫——libadd_debug.so

$ g++ -fpic -shared -g -o libadd_debug.so add.cpp

2）第二個共享庫的源文件——sub.cpp:

int g_sub = 0;

int sub(int a, int b)
{
    g_sub = a - b;
    return g_sub;
}

生成第二個共享庫——libsub_debug.so

$ g++ -fpic -shared -g -o libsub_debug.so sub.cpp

step 2: 生成測試程序（用於調用以上兩個共享庫）——main_mix

測試程序的源文件——main_mix.cpp:

extern int add(int, int);
extern int sub(int, int);

int main()
{
	add(0xb, 0xc);
	add(0xb, 0xc);
	sub(0xf, 0xd);
	sub(0xf, 0xd);
	return 0;
}

生成測試程序——main_mix

$ g++ -o main_mix main_mix.cpp ./libadd_debug.so ./libsub_debug.so -g

step 3: 查看共享庫的代碼段

1）查看共享庫libadd_debug.so的代碼段

# 查看共享庫中可執行的sections（包含了.text section）
$ objdump -d libadd_debug.so

輸出結果爲（只保留add()函數的彙編代碼）：

; ...... Skip

Disassembly of section .text:
; ...... Skip

0000000000000640 <_Z3addii>:
 640:	55                   	push   %rbp
 641:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp
 644:	89 7d fc             	mov    %edi,-0x4(%rbp)
 647:	89 75 f8             	mov    %esi,-0x8(%rbp)
 64a:	8b 55 fc             	mov    -0x4(%rbp),%edx
 64d:	8b 45 f8             	mov    -0x8(%rbp),%eax
 650:	01 c2                	add    %eax,%edx
 652:	48 8b 05 7f 09 20 00 	mov    0x20097f(%rip),%rax        # 200fd8 <_DYNAMIC+0x158>
 659:	89 10                	mov    %edx,(%rax)
 65b:	48 8b 05 76 09 20 00 	mov    0x200976(%rip),%rax        # 200fd8 <_DYNAMIC+0x158>
 662:	8b 00                	mov    (%rax),%eax
 664:	5d                   	pop    %rbp
 665:	c3                   	retq

; ...... Skip

輸出結果分析：

• mov 0x20097f(%rip),%rax的作用：將共享庫libadd_debug.so的GOT[1]的內容——即全局變量 g_sum 的地址傳送到 %rax 寄存器中。

• mov %edx,(%rax)的作用：將%edx寄存器的值（存放着a+b的計算結果）賦值給全局變量g_sum。

推導過程：…

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