c - 位置无关代码的区别：x86 vs x86-64

Question

我最近正在构建一个针对 x86-64 架构的某个共享库 (ELF)，如下所示：

g++ -o binary.so -shared --no-undefined ... -lfoo -lbar

这失败并出现以下错误：

制作共享对象时，不能使用针对“本地符号”的重定位 R_X86_64_32；使用 -fPIC 重新编译

当然，这意味着我需要将它重新构建为与位置无关的代码，因此它适合链接到共享库中。

但这在具有完全相同构建参数的 x86 上运行良好。所以问题是，x86 上的重定位与 x86-64 有何不同，为什么我不需要-fPIC在前者上编译？

Answer 1

我找到了一个很好的详细解释，归结为：

1. x86-64 使用 IP 相对偏移量来加载全局数据，x86-32 不能，因此它取消引用全局偏移量。
2. IP 相对偏移不适用于共享库，因为可以覆盖全局符号，因此 x86-64 在不使用 PIC 构建时会崩溃。
3. 如果 x86-64 使用 PIC 构建，IP 相对偏移解引用现在会产生一个指向 GOT entry 的指针，然后将其解引用。
4. 然而，x86-32已经使用了全局偏移量的解引用，所以它直接变成了 GOT 条目。

Answer 2

这是一个代码模型问题。默认情况下，静态代码是在假设整个程序将停留在内存地址空间的较低 2G 部分的情况下构建的。共享库的代码需要为另一个内存模型编译，无论是 PIC，还是使用 -mcmodel=large 进行编译，而无需做出该假设。

请注意 -mcmodel=large 未在较旧的 gcc 版本中实现（它在 4.4 中，不在 4.2 中，我不知道 4.3）。.

Answer 3

这纯粹是 ABI 人强加给我们的任意要求。x86_64 上的动态链接器不能支持非 PIC 库没有任何合乎逻辑的原因。然而，由于 x86_64 不像 x86 那样承受如此可怕的寄存器压力（并且具有更好的 PIC 功能），我不知道有什么重要的理由不使用 PIC。