动态链接库地址重定位【转】

最新推荐文章于 2024-09-28 11:35:03 发布

imyangjianwei

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/imyangjianwei/article/details/84700705

本文深入探讨了动态链接库的地址重定位，特别是延迟绑定（lazy bind）的概念。通过示例程序和LD_DEBUG的使用，展示了如何在运行时查找并解析动态链接库函数地址的过程。文章解释了全局偏移表（GOT）和程序链接表（PLT）的角色，以及它们如何协同工作以在首次调用时确定函数地址，并在后续调用中重用该地址。通过GDB调试，揭示了动态库函数地址在GOT中的存储和更新机制。

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前面写过动态链接库延迟绑定的一篇博文，那篇文章我非常喜欢，但是当时刚搞清楚，自己写的比较凌乱，我最近学习了Ulrich Drepper的How to write share library，学习了几篇其他的讲述动态链接的文章，再次整理了这篇文章。

有一个问题是我们调用了动态链接库里面的函数，我们怎么知道动态链接库里面的函数的地址呢？事实上，直到我们第一次调用这个函数，我们并不知道这个函数的地址，这个功能要做延迟绑定 lazy bind。因为程序的分支很多，并不是所有的分支都能跑到，想想我们的异常处理，异常处理分支的动态链接库里面的函数也许永远跑不到，所以，一上来就解析所有出现过的动态库里面的函数是个浪费的办法，降低性能并且没有必要。
下面我们看下延迟绑定的效果。我写了个程序，先睡15s，然后pthread_create 一个线程。我们用LD_DEBUG观察符号的解析。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>

void* myfunc()
{
while(1)
{
sleep(10);
}
return NULL;
}

int main()
{
sleep(15);
pthread_t tid = 0;
int ret = pthread_create(&tid,NULL,myfunc,NULL);
if(ret)
{
fprintf(stderr,"pthread create failed %m \n");
return -1;
}

ret = pthread_join(tid,NULL);
if(ret)
{
fprintf(stderr,"pthread join failed %m\n");
return -2;
}

return 0;
}

root@libin:~/program/C/plt_got# LD_DEBUG=symbols ./test
2849: symbol=_res; lookup in file=./test [0]
2849: symbol=_res; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libpthread.so.0 [0]
2849: symbol=_res; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 [0]
2849: symbol=_IO_file_close; lookup in file=./test [0]
2849: symbol=_IO_file_close; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libpthread.so.0 [0]
2849: symbol=_IO_file_close; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 [0]
2849: symbol=rpc_createerr; lookup in file=./test [0]
2849: symbol=rpc_createerr; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libpthread.so.0 [0]
2849: symbol=rpc_createerr; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 [0]

...................
2849: transferring control: ./test
2849:
2849: symbol=sleep; lookup in file=./test [0]
2849: symbol=sleep; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libpthread.so.0 [0]
2849: symbol=sleep; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 [0]
===================================================================================
然后停了15s，才解析出pthread_create的地址，由此可见，得确是运行时重定位，知道用到这个函数pthread_create才真正去找这个函数的地址。

2849:
2849: symbol=sleep; lookup in file=./test [0]
2849: symbol=sleep; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libpthread.so.0 [0]
2849: symbol=sleep; lookup in file=/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 [0]
=============