gcc -fPIC 参数
来源:互联网 发布:黄金时时彩缩水软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 12:19
gcc -fPIC 参数
转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_54f82cc201011op1.html
-fPIC 作用于编译阶段,告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code),
gcc -shared -fPIC -o 1.so 1.c
这里有一个-fPIC参数
PIC就是position independent code
PIC使.so文件的代码段变为真正意义上的共享
如果不加-fPIC,则加载.so文件的代码段时,代码段引用的数据对象需要重定位, 重定位会修改代码段的内容,这就造成每个使用这个.so文件代码段的进程在内核里都会生成这个.so文件代码段的copy.每个copy都不一样,取决于这个.so文件代码段和数据段内存映射的位置.
不加fPIC编译出来的so,是要再加载时根据加载到的位置再次重定位的.(因为它里面的代码并不是位置无关代码)
如果被多个应用程序共同使用,那么它们必须每个程序维护一份so的代码副本了.(因为so被每个程序加载的位置都不同,显然这些重定位后的代码也不同,当然不能共享)
我们总是用fPIC来生成so,也从来不用fPIC来生成a.
fPIC与动态链接可以说基本没有关系,libc.so一样可以不用fPIC编译,只是这样的so必须要在加载到用户程序的地址空间时重定向所有表目.
因此,不用fPIC编译so并不总是不好.
如果你满足以下4个需求/条件:
1.该库可能需要经常更新
2.该库需要非常高的效率(尤其是有很多全局量的使用时)
3.该库并不很大.
4.该库基本不需要被多个应用程序共享
如果用没有加这个参数的编译后的共享库,也可以使用的话,可能是两个原因:
1:gcc默认开启-fPIC选项
2:loader使你的代码位置无关
从GCC来看,shared应该是包含fPIC选项的,但似乎不是所以系统都支持,所以最好显式加上fPIC选项。参见如下
`-shared'
-fPIC 的使用,会生成 PIC 代码,.so 要求为 PIC,以达到动态链接的目的,否则,无法实现动态链接。
non-PIC 与 PIC 代码的区别主要在于 access global data, jump label 的不同。
比如一条 access global data 的指令,
non-PIC 的形势是:ld r3, var1
PIC 的形式则是:ld r3, var1-offset@GOT,意思是从 GOT 表的 index 为 var1-offset 的地方处
指示的地址处装载一个值,即var1-offset@GOT处的4个 byte 其实就是 var1 的地址。这个地址只有在运行的时候才知道,是由 dynamic-loader(ld-linux.so) 填进去的。
再比如 jump label 指令
non-PIC 的形势是:jump printf ,意思是调用 printf。
PIC 的形式则是:jump printf-offset@GOT,
意思是跳到 GOT 表的 index 为 printf-offset 的地方处指示的地址去执行,
这个地址处的代码摆放在 .plt section,
每个外部函数对应一段这样的代码,其功能是呼叫dynamic-loader(ld-linux.so) 来查找函数的地址(本例中是 printf),然后将其地址写到 GOT 表的 index 为 printf-offset 的地方,
同时执行这个函数。这样,第2次呼叫 printf 的时候,就会直接跳到 printf 的地址,而不必再查找了。
GOT 是 data section, 是一个 table, 除专用的几个 entry,每个 entry 的内容可以再执行的时候修改;
PLT 是 text section, 是一段一段的 code,执行中不需要修改。
每个 target 实现 PIC 的机制不同,但大同小异。比如 MIPS 没有 .plt, 而是叫 .stub,功能和 .plt 一样。
可见,动态链接执行很复杂,比静态链接执行时间长;但是,极大的节省了 size,PIC 和动态链接技术是计算机发展史上非常重要的一个里程碑。
gcc manul上面有说
-fpic
-fPIC
关键在于GOT全局偏移量表里面的跳转项大小。
intel处理器应该是统一4字节,没有问题。
powerpc上由于汇编码或者机器码的特殊要求,所以跳转项分为短、长两种。
-fpic为了节约内存,在GOT里面预留了“短”长度。
而-fPIC则采用了更大的跳转项。
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