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  • 了解动态链接(四)—— 延迟绑定

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    基本思想是当函数第一次被调用时才进行绑定,所谓绑定就是符号查找和地址重定位。对于一些错误处理函数或不常用的功能函数,可能就避免了“绑定浪费”。采用延迟绑定,能加快程序的启动速度,特别有利于一些大型程序。

    当函数第一次被调用时,由动态链接器完成地址绑定工作。他必须知道地址绑定发生在哪个模块的哪个函数,并且要有一个完成绑定工作的函数。

    具体实现时,调用某个外部函数要先跳转到 PLT,再跳转到 GOT 得到外部函数地址。每个外部函数都在 PLT 表中有一个相应的项。比如:

    1 bar@plt:
    2   jmp *(bar@GOT)
    3   push n
    4   push moduleID
    5   jump _dl_runtime_resolve

    第一条指令跳转 bar@GOT,此时 bar@GOT 中保存的是上面代码中的第二条指令“push n”的地址,所以又跳转回来。两条 push 指令分别将符号在重定位表中的下标和模块 ID 入栈,然后调用动态链接器的 _dl_runtime_resolve 函数来完成符号查找和地址重定位,最后将 bar 函数的真正地址填入 bar@GOT。当再次调用 bar@plt 时,第一条 jmp 指令就可以经由 bar@GOT 直接跳转到 bar 函数,而无需再做重定位了。

    在具体实现时,ELF 将保存外部函数地址的 GOT 剥离出来,放到 .got.plt 中。.got.plt 的前三项特殊:

    • 第一项保存“.dynamic”的地址;
    • 第二项保存本模块的 ID;
    • 第三项保存 _dl_runtime_resolve 的地址

    所以上面的 bar@plt 可以这样:

    1 bar@plt:
    2   jmp *(bar@GOT)
    3   push n
    4   push *(GOT + 4)
    5   jump *(GOT + 8)

    因为最后两条指令对于每个 plt 项都一样,为了避免代码重复,将这两条指令提出来,放到 PLT0。所以 bar@plt 实际上是这样:

    1 PLT0:
    2   push *(GOT + 4)
    3   jump *(GOT + 8)
    4 
    5 bar@plt:
    6   jmp *(bar@GOT)
    7   push n
    8   jmp PLT0

    学习资料: 《程序员的自我修养——链接、装载和库》

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