From: http://www.linuxidc.com/Linux/2011-06/37268.htm

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在 Linux 下制作動態(tài)鏈接庫，“標(biāo)準(zhǔn)” 的做法是編譯成位置無關(guān)代碼（Position Independent Code，PIC），然后鏈接成一個動態(tài)鏈接庫。經(jīng)常遇到的一個問題是 -fPIC 是不是必需，因?yàn)楹孟癫患咏?jīng)常也能正常運(yùn)行，只是創(chuàng)建 .so 的時候會有一個警告。

搜索、試驗(yàn)了一下，答案似乎是這樣：

(1) 通常的建議是始終加上 -fPIC 生成位置無關(guān)代碼；

(2) AMD64 下，必須使用位置無關(guān)代碼，否則連接失敗：

relocation R_X86_64_32S against `a local symbol' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC

(3) IA32 下，連接成功，但有警告：

warning: creating a DT_TEXTREL in object.

這樣的 .so 文件可以完全正常工作。

可執(zhí)行文件在鏈接時就知道每一行代碼、每一個變量會被放到線性地址空間的什么位置，因此這些地址可以都作為常數(shù)寫到代碼里面。對動態(tài)庫，這就不行了，這要等到加載時才知道。無非下面兩種方法：

(1) 可重定位代碼（relocatable code）：Windows DLL 以及不使用 -fPIC 的 Linux SO。

生成動態(tài)庫時假定它被加載在地址 0 處。加載時它會被加載到一個地址（base），這時要進(jìn)行一次重定位（relocation），把代碼、數(shù)據(jù)段中所有的地址加上這個 base 的值。這樣代碼運(yùn)行時就能使用正確的地址了。

(2) 位置無關(guān)代碼（position independent code）：使用 -fPIC 的 Linux SO。

這樣的代碼本身就能被放到線性地址空間的任意位置，無需修改就能正確執(zhí)行。通常的方法是獲取指令指針（如 IA32 的 EIP 寄存器）的值，加上一個偏移得到全局變量/函數(shù)的地址。

PIC vs. relocatable：

(1) PIC 的缺點(diǎn)主要就是代碼有可能長一些。例如 IA32，由于不能直接使用 [EIP+constant] 這樣的尋址方式，甚至不能直接將 EIP 的值交給其他寄存器，要用到 GOT（global offset table）來定位全局變量和函數(shù)。這樣導(dǎo)致代碼的效率略低。

(2) PIC 的加載速度稍快，因?yàn)椴恍枰鲋囟ㄎ弧?/p>

(3) 多個進(jìn)程引用同一個 PIC 動態(tài)庫時，可以共用內(nèi)存。這一個庫在不同進(jìn)程中的虛擬地址不同，但操作系統(tǒng)顯然會把它們映射到同一塊物理內(nèi)存上。對于可重定位代碼，則必須為每個庫都在物理內(nèi)存中復(fù)制一份副本，因?yàn)樾枰薷钠渲械牡刂贰．?dāng)然，主流現(xiàn)代操作系統(tǒng)都啟用了分頁內(nèi)存機(jī)制，這使得重定位時可以使用 COW（copy on write）來節(jié)省內(nèi)存（32 位 Windows 就是這樣做的）；然而，頁面的粒度還是比較大的（例如 IA32 上是 4KiB），至少對于代碼段來說能節(jié)省的相當(dāng)有限。

注：對于 AMD64，由于 AMD64 實(shí)現(xiàn)了 [RIP+constant] 的尋址方式，第 (1) 點(diǎn)不成立。

這樣，把動態(tài)庫編譯成 PIC 只有好處沒有壞處，因而 Linux AMD64 要求用于生成動態(tài)庫的目標(biāo)文件必須使用 -fPIC 編譯也合情合理了。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux下生成动态链接库是否必须使用 -fPIC 的问题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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