Question

在Windows 10下，使用linaro提供的交叉编译工具链，其全名gcc-linaro-7.2.1-2017.11-i686-mingw32_aarch64-elf（可通过互联网搜索），编译以下代码段：

// file test.cpp

// ASM_DEFINE_LOCAL_SYM and ASM_DEFINE_GLOBAL_SYM defines assembler symbol,
// one is local and the other is global, as their name indicated
#define ASM_DEFINE_LOCAL_SYM(sym) __asm__ __volatile__(#sym ":\n\t")
#define ASM_DEFINE_GLOBAL_SYM(sym) __asm__ __volatile__(".global " #sym " \n\t;" #sym ":\n\t")

void testIfLocalSymWrongs()
{
    kout << "func address = " <<reinterpret_cast<uint64_t>(testIfLocalSymWrongs) << "\n";
    extern char local[];
    extern char global[];

    ASM_DEFINE_LOCAL_SYM(local);
    ASM_DEFINE_GLOBAL_SYM(global);
    kout << "local = " << reinterpret_cast<uint64_t>(local) << "\n";
    kout << "global = " << reinterpret_cast<uint64_t>(global) << "\n";
}

代码不完整，因为我在裸机环境中测试迷你内核。在上面的代码中，kout只是将字符写入串口（当使用raspberry pi 3等硬件时）或者控制台（当使用QEMU等模拟器时），但我认为它不需要完整。无论如何，编译命令为aarch64-elf-g++ -fPIC test.cpp .... -o test，并使用aarch64-elf-objcopy生成kernel.test.img，其中只包含二进制代码，其他数据如elf标头被剥离。

在QEMU上运行：qemu-system-aarch64 -machine virt,gic-version=3 -cpu cortex-a53 -smp 1 -m 1G -nographic -serial stdio -bios kernel.test.img 给出以下输出：

func address = 3c64
local = 3c64
global = 3cc0

但您可以看到func address与local相同，而local与global不同，这与我们的预期完全不同。

核心问题是当您使用-fPIC进行编译时，本地符号和全局符号在它们应该相同时具有不同的值。

可能aarch64-elf-g++生成了错误的.got部分？但我不确定，有人能解释一下吗？

Answer 1

一天后解决了这个问题，抱歉这么晚回答。编译选项-fPIC和-pie之间的区别在于，当您使用后者替换前者时，程序将给出正确的（如预期的）输出。

因此，在使用aarch64-elf-g++等交叉工具链进行编译时，要生成position independent code，您更喜欢-pie而不是-fPIC。

请自行测试，如果可能，请回复此答案。

aarch64-elf-g ++ -fPIC为本地和全局符号提供不同的值

1 个答案: