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c++ - R_X86_64_PLT32的地址是怎么计算的？

问题描述

我试图了解链接是如何工作的。我有一个简单的 C++ 代码

#include "a.h"

int Other() { 
  return 1;
}

int SomeFunction() {
  Other();
  Other();
  Other();

  return 0;
}

这会生成以下重定位表。

$ readelf -r a.o

Relocation section '.rela.text' at offset 0x240 contains 3 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000018  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4
00000000001d  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4
000000000022  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4

Relocation section '.rela.eh_frame' at offset 0x288 contains 2 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000020  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + 0
000000000040  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + f

看起来 Other() 函数的调用点都标记为 R_X86_64_PLT32 类型。当我检查 R_X86_64_PLT32 的定义时，它显示 L + A - P，其中L表示符号的过程链接表条目的位置（节偏移或地址），A表示用于计算可重定位字段值的加数并P表示被重定位的存储单元的位置（部分偏移或地址）（使用 r_offset 计算）。

我不确定 PLT 的符号位置是什么意思。我的问题是

  1. 在这种情况下，L、A、P 的值是多少？

  2. 据我了解，PLT 被动态对象使用。为什么即使这只是一个静态函数，Other() 也被标记为 PLT32。

  3. 如何找到ELF文件的PLT以及如何在其中找到Other()？

标签： c++linkerelf

解决方案

我不是专家，也有点晚了，但据我了解，较新的 GCC 版本使用 R_X86_64_PLT32 而不是 R_X86_64_PC32 来标记 32 位 PC 相关分支。

“在 x86-64 上，对于 32 位 PC 相关分支，我们可以生成 PLT32 重定位，而不是 PC32 重定位，它也可以用作 32 位 PC 相关分支的标记。链接器始终可以将 PLT32 重定位减少到PC32 如果函数是在本地定义的。本地函数应该使用 PC32 重定位。（相关提交）

因此，尽管重定位条目的类型是 R_X86_64_PLT32，链接器仍将使用 R_X86_64_PC32 计算 (S + A - P) 来修改正在修改的重定位目标，其中：

  • S是符号 ( st_valueof Elf64_Sym)的值
  • A是加数（-4在你的情况下）
  • P是被重定位的内存位置的地址（ to 的地址的call开始Other）

因为Other是局部函数。因此，PLT 实际上在您的情况下根本没有发挥作用。

如果您想了解所有节标题（包括 .plt、.got、.got.plt、...）的概览，您可以readelf -S在 EXEC/DYN elf 文件（已编译和链接）上使用。或者只是使用objdump -d <filewhich 还与转储一起显示不同的部分。

我希望这能解释一下。

为了完整起见，类似于您的简短示例（我使用了 C，但这不应该有所作为）：

我有一个rel.c文件Other在other.c. 首先我编译这两个文件gcc -c -o <name>.o <name>.c。

readelf -r rel.o：

Relocation section '.rela.text' at offset 0x198 contains 1 entry:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000015  000500000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 Other - 4

如您所见，A（加数）是-4最终地址S，P尚不知道。

在使用链接所有内容后，gcc -o main rel.o other.o我曾经objdump -M intel -d main获得二进制文件的完整转储。有趣的部分如下所示。

...
0000000000001139 <main>:
    1139:   55                      push   rbp
    113a:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
    113d:   48 83 ec 10             sub    rsp,0x10
    1141:   89 7d fc                mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
    1144:   48 89 75 f0             mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
    1148:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
    114d:   e8 07 00 00 00          call   1159 <Other>
    1152:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
    1157:   c9                      leave
    1158:   c3                      ret

0000000000001159 <Other>:
    1159:   55                      push   rbp
    115a:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
...

可以看到DWORDat保存了可以与跳转到子例程地址 ( = )一起使用0x114e的偏移量。0x7IPOther0x1152 + 0x70x1159

这是使用S + A - P= 0x1159 - 0x4 - 0x114e=计算的7。

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