gcc -fpie -pie_fpic编译选项

gcc -fpie -pie_fpic编译选项在生成动态库时,常常习惯性的加上fPIC选项,fPIC有什么作用和意义,加不加有什么区别,这里做下小结:fPIC的全称是PositionIndependentCode,用于生成位置无关代码

gcc

在生成动态库时,常常习惯性的加上 fPIC 选项,fPIC 有什么作用和意义,加不加有什么区别,这里做下小结。

fPIC 的全称是 Position Independent Code, 用于生成位置无关代码。什么是位置无关代码,个人理解是代码无绝对跳转,跳转都为相对跳转。

1、不加 fPIC 选项

即使不加 fPIC 也可以生成 .so 文件,但是对于源文件有要求,例如因为不加 fPIC 编译的 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,所以在它里面不能引用其它地方的代码,

如下:

#include <stdio.h>

int func1(int a)
{
    printf("haha a=%d\n", 2);
    a++;
    return a;
}

使用

gcc  -shared -o libb3.so c.c

编译将报错

/usr/bin/ld: /tmp/ccCViivC.o: relocation R_X86_64_32 against `.rodata’ can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/tmp/ccCViivC.o: could not read symbols: Bad value

将上述代码改为:
 

int func1(int a)
{
//    printf("haha a=%d\n", 2);
    a++;
    return a;
}

则可以编译通过。

对于不加 -fPIC 生成的动态库,“ 生成动态库时假定它被加载在地址 0 处。加载时它会被加载到一个地址(base),这时要进行一次重定位(relocation),把代码、数据段中所有的地址加上这个 base 的值。这样代码运行时就能使用正确的地址了。”

2、加 fPIC 选项

加上 fPIC 选项生成的动态库,显然是位置无关的,这样的代码本身就能被放到线性地址空间的任意位置,无需修改就能正确执行。通常的方法是获取指令指针的值,加上一个偏移得到全局变量 / 函数的地址。

加 fPIC 选项的源文件对于它引用的函数头文件编写有很宽松的尺度。比如只需要包含个声明的函数的头文件,即使没有相应的 C 文件来实现,编译成 so 库照样可以通过。

3、在内存引用上,加不加 fPIC 的异同

加了 fPIC 实现真正意义上的多个进程共享 so 文件。

多个进程引用同一个 PIC 动态库时,可以共用内存。这一个库在不同进程中的虚拟地址不同,但操作系统显然会把它们映射到同一块物理内存上。

对于不加 fPIC,则加载 so 文件时,需要对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。

可见,这种方式更消耗内存。

但是不加 fPIC 编译的 so 文件的优点是加载速度比较快。

 

(SAW:Game Over!)

今天的文章gcc -fpie -pie_fpic编译选项分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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