Question

让我们说：

在f1.c

#include <stdio.h>
static int x = 10;

void f1() {
  printf("f1.c : %d\n", x);
}

的main.c

extern void f1();
int main(int argc, char **argv) {
  f1();
  return 0;
}

我们将编译并读取两个ELF文件符号表（rel.ELF和exec ELF）：

$> gcc -c *.c
$> readelf -s f1.o | grep x
      Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
        5: 0000000000000000     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    3 x
$> gcc *.o
$> readelf -s a.out | grep x
      Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
       38: 0000000000601038     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT   25 x

我可以看到全局静态变量Value为x的{{1}}（也称为地址）读取可重定位目标文件0000000000000000。
这意味着我们还没有初始化它，因为它仍然是一个rel。 ELF目标文件和链接器将处理这个问题。

那么我的问题是，如果链接是在f1.o链接后在已知地址将x设置为值10的链接器，它是如何做到的？链接器在哪里获取信息 将值设置为10 ，谁提供此信息（0000000000601038？）？

Answer 1

值0000000000000000（在目标文件f1.o中）是相对地址（静态变量），因此是偏移量，该文件还包含{{ 3}}与之相关的指令。获取参数x以进行打印的代码也有一些重定位（在某些加载机器指令上）。

在该目标文件中，您可能有.data部分。该部分应以包含10的单词（在f1.o中观察到0偏移）开头。

阅读更多关于relocation的信息（我推荐Levine的linkers一书）。链接过程（获取Linkers and loaders可执行文件）是处理重定位指令。阅读更多关于ELF格式的信息，从ELF开始（在阅读elf(5) wikipage之后）。另请参阅ELF规范（适用于Linux x86-64，请参阅ABI来自here），其中详细说明了可能的重定位指令。

您可能希望使用f1.c编译gcc -Wall -S -fverbose-asm -O1 f1.c，然后查看发出的汇编程序文件f1.s

您可能还想使用this和readelf(1)等各种工具检查目标文件f1.o和ELF可执行文件a.out。两者都接受了许多选项（特别是-r选项objdump以显示重定位指令。）

objdump(1)（Dynamic linking libc.*.so）在ELF可执行文件中引入了一些额外的复杂性。另请参阅C standard library（在运行时开始时执行某些链接作业）和ld-linux(8)。您可能还想阅读Drepper的vdso(7)论文。

免费提供的教科书How To Write Shared Libraries也值得一读（它解释了Operating Systems: Three Easy Pieces是什么以及如何执行）。

Answer 2

存储具有特定值的静态存储持续时间变量的此段称为# | Event | Time 1 A 22:00:00 2 B 22:00:10 3 B 22:00:20 4 B 22:00:30 5 C 22:00:40 6 B 22:00:10 7 B 22:00:20 8 B 22:00:30 9 A 22:00:40（这是ELF标准使用的名称，但其他链接器也倾向于使用相同的名称）。

如何设置这些变量取决于目标系统。

在基于RAM的系统（例如PC）上，整个# | Event | Time | Duration 1 A 22:00:00 NA 2 B 22:00:10 20 Secs 3 B 22:00:20 NA 4 B 22:00:30 NA 5 C 22:00:40 NA 6 B 22:00:10 20 Secs 7 B 22:00:20 NA 8 B 22:00:30 NA 9 A 22:00:40 NA段作为可执行文件的一部分提前初始化，并与程序一起加载到RAM中。
在基于ROM的系统（例如带闪存的微控制器）上，.data无法提前初始化。而是在调用main（）之前将其从ROM复制到RAM，通过一些启动代码（＆＃34; CRT＆＃34;）。所以它实际上是在运行时设置的，这意味着在这样的系统上程序启动时始终存在延迟。为了摆脱延迟，通常会有一个非标准的启动替代方案（＆＃34; minimal＆＃34;），它会完全跳过静态存储持续时间变量的初始化。

C全局静态变量初始化是由链接器完成的吗？

2 个答案: