与位置无关的代码的差异：x86 vs x86-64

Question

我最近正在构建一个针对x86-64架构的特定共享库（ELF），如下所示：

g++ -o binary.so -shared --no-undefined ... -lfoo -lbar

此操作失败并出现以下错误：

  在制作共享对象时，不能使用

对“本地符号”重新定位R_X86_64_32;用-fPIC重新编译

当然，这意味着我需要将其重建为与位置无关的代码，因此它适合链接到共享库。

但是这在x86上完全适用于完全相同的构建参数。所以问题是，x86上的重定位与x86-64有什么不同，为什么我不需要在前者上使用-fPIC进行编译？

Answer 1

我找到a nice and detailed explanation，归结为：

1. x86-64使用IP相对偏移量来加载全局数据，x86-32不能，因此它取消引用全局偏移量。
2. IP相对偏移量对共享库不起作用，因为可以覆盖全局符号，因此当不使用PIC构建时，x86-64会崩溃。
3. 如果使用PIC构建x86-64，则IP相对偏移取消引用现在产生指向GOT条目的指针，然后将其取消引用。
4. x86-32但是，已经使用了全局偏移的解除引用，因此它直接转换为GOT条目。

Answer 2

这是一个代码模型问题。默认情况下，假设整个程序将保留在内存地址空间的较低2G部分，则构建静态代码。需要为另一个内存模型编译共享库代码，无论是PIC，还是使用-mcmodel = large，这将编译而不做出这样的假设。

请注意，-mcmodel = large在较旧的gcc版本中未实现（它在4.4中，它不在4.2中，我不知道4.3）。

Answer 3

纯粹是ABI人强加给我们的任意要求。 x86_64上的动态链接器无法支持非PIC库，这是没有逻辑的原因。但是，由于x86_64没有像x86这样可怕的寄存压力（并且具有更好的PIC功能），我不知道有任何重要原因不使用PIC。