R_X86_64_PLT32的地址是如何计算出来的?

How does the address of R_X86_64_PLT32 computed?

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 table。

$ 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

好像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,它说 L + A - P,其中 L 表示符号的过程链接 Table 条目的位置(部分偏移或地址),A表示用于计算relocatable字段值的加数,P表示被重定位的存储单元的位置(段偏移或地址)(使用r_offset计算) ).

我不确定符号的 PLT 位置是什么意思。我的问题是

  1. 在这种情况下,L、A、P 的值是多少?

  2. 据我了解,PLTs是动态对象使用的。为什么 Other() 被标记为 PLT32,即使这只是一个静态函数。

  3. 如何找到ELF文件的PLT以及如何在其中找到Other()?

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-relative 分支.

"在x86-64上,对于32位PC-relative分支,我们可以生成PLT32重定位,而不是PC32重定位,也可以作为32位PC-relative的标记分支。如果函数是在本地定义的,链接器总是可以将 PLT32 重定位减少到 PC32。本地函数应该使用 PC32 重定位。” (Related Commit)

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

  • S是符号的值(st_value of Elf64_Sym
  • A 是加数(-4 在你的例子中)
  • P是被重定位的内存位置的地址(callOther的地址开始)

因为Other是局部函数。所以 PLT 实际上对你的情况根本不起作用。

如果您想了解所有部分 headers(包括 .plt、.got、.got.plt、...),您可以使用 readelf -S EXEC/ DYN elf 文件(已编译和链接)。或者只使用 objdump -d <file,它还显示了不同的部分以及转储。

我希望这能稍微解释一下。

为了完整起见,与您的示例类似的简短示例(我使用了 C,但这应该没什么区别):

我有一个文件 rel.c,它调用 other.c 中的函数 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 SP 尚不清楚。

在使用 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
...

可以看到 0x114e 处的 DWORD 保存偏移量 0x7 可以与 IP 一起使用以跳转到 Other 子程序 (0x1152 + 0x7 = 0x1159).

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