R_X86_64_PLT32的地址是怎么计算的？答案

【问题标题】：How does the address of R_X86_64_PLT32 computed?R_X86_64_PLT32的地址是怎么计算的？
【发布时间】：2020-10-19 09:35:33
【问题描述】：

我正在尝试了解链接的工作原理。我有一个简单的 C++ 代码

#include "a.h"

int Other() { 
  return 1;
}

int SomeFunction() {
  Other();
  Other();
  Other();

  return 0;
}

生成以下重定位表。

$ readelf -r a.o

Relocation section '.rela.text' at offset 0x240 contains 3 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000018  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4
00000000001d  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4
000000000022  000900000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 _Z5Otherv - 4

Relocation section '.rela.eh_frame' at offset 0x288 contains 2 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000020  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + 0
000000000040  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + f

看起来 Other() 函数的调用点都标记为 R_X86_64_PLT32 类型。当我检查 R_X86_64_PLT32 的定义时，它显示 L + A - P，其中L 表示符号的过程链接表条目的位置（部分偏移或地址），A 表示用于计算值的加数可重定位字段的名称，P 表示被重定位的存储单元的位置（节偏移或地址）（使用 r_offset 计算）。

我不确定 PLT 的位置是什么意思。我的问题是

在这种情况下，L、A、P 的值是多少？
据我了解，PLT 被动态对象使用。为什么即使这只是一个静态函数，Other() 也会被标记为 PLT32。
如何找到ELF文件的PLT以及如何在其中找到Other()？

【问题讨论】：

标签： c++ linker elf

【解决方案1】：

我不是专家，有点晚了，但据我了解，较新的 GCC 版本使用 R_X86_64_PLT32 而不是 R_X86_64_PC32 来标记 32 位 PC 相关分支。

"在 x86-64 上，对于 32 位 PC 相关分支，我们可以生成 PLT32 重定位，而不是 PC32 重定位，它也可以用作 32 位 PC 相关分支的标记。链接器总是可以减少如果函数在本地定义，则 PLT32 重定位到 PC32。本地函数应使用 PC32 重定位。 (Related Commit)

因此，尽管重定位条目的类型是 R_X86_64_PLT32，链接器仍将使用 R_X86_64_PC32 计算 (S + A - P) 来修改正在修改的重定位目标，其中：

S 是符号的值（st_value of Elf64_Sym）
A 是加数（-4 在你的情况下）
P是被重定位的内存位置的地址（call到Other的地址开始）

因为Other 是一个本地函数。因此，PLT 实际上在您的情况下根本不起任何作用。

如果您想了解所有节标题（包括 .plt、.got、.got.plt、...），您可以在 EXEC/DYN elf 文件（已编译和链接）上使用 readelf -S .或者只使用objdump -d <file，它还会显示不同的部分以及转储。

我希望这能解释一下。

为了完整起见，类似于你的简短示例（我使用了 C，但这不应该有所作为）：

我有一个文件rel.c，它在other.c 中调用函数Other。首先我编译两个文件gcc -c -o <name>.o <name>.c。

readelf -r rel.o:

Relocation section '.rela.text' at offset 0x198 contains 1 entry:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000015  000500000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 Other - 4

如您所见，A（加数）是-4，最终地址S 和P 尚不清楚。

使用gcc -o main rel.o other.o 链接所有内容后，我使用objdump -M intel -d main 获取二进制文件的完整转储。有趣的部分如下所示。

...
0000000000001139 <main>:
    1139:   55                      push   rbp
    113a:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
    113d:   48 83 ec 10             sub    rsp,0x10
    1141:   89 7d fc                mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
    1144:   48 89 75 f0             mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
    1148:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
    114d:   e8 07 00 00 00          call   1159 <Other>
    1152:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
    1157:   c9                      leave
    1158:   c3                      ret

0000000000001159 <Other>:
    1159:   55                      push   rbp
    115a:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
...

正如我们所见，0x114e 处的DWORD 包含偏移量0x7，可以与IP 一起使用以跳转到Other 子例程的地址（0x1152 + 0x7 = 0x1159 )。

这是使用S + A - P = 0x1159 - 0x4 - 0x114e = 7 计算得出的。

【讨论】：