c - 可执行和可重定位目标文件中的疑问

Question

我编写了一个简单的 Hello World 程序。

   #include <stdio.h>
    int main() {
    printf("Hello World");
    return 0;
    }

我想了解可重定位目标文件和可执行文件的外观。main函数对应的目标文件为

0000000000000000 <main>:
   0:   55                      push   %rbp
   1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   4:   bf 00 00 00 00          mov    $0x0,%edi
   9:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
   e:   e8 00 00 00 00          callq  13 <main+0x13>
  13:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  18:   c9                      leaveq 
  19:   c3                      retq 

这里 printf 的函数调用是 callq 13。我不明白为什么是 13。这意味着调用地址 13 的函数，对吧？？。 13 有下一条指令，对吧？？请解释一下这是什么意思？？

main对应的可执行代码为

00000000004004cc <main>:
  4004cc:       55                      push   %rbp
  4004cd:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  4004d0:       bf dc 05 40 00          mov    $0x4005dc,%edi
  4004d5:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  4004da:       e8 e1 fe ff ff          callq  4003c0 <printf@plt>
  4004df:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  4004e4:       c9                      leaveq 
  4004e5:       c3                      retq 

这里是 callq 4003c0。但是二进制指令是e8 e1 fe ff ff。没有对应于 4003c0 的内容。我错了什么？

谢谢。巴拉

Answer 1

在第一种情况下，查看指令编码 - 函数地址所在的位置全为零。那是因为对象还没有被链接，所以外部符号的地址还没有被连接起来。当您最终链接到可执行格式时，系统会在其中插入另一个占位符，然后动态链接器最终会在运行时为 printf() 添加正确的地址。这是我编写的“Hello, world”程序的一个简单示例。

一、目标文件的反汇编:

00000000 <_main>:
   0:   8d 4c 24 04             lea    0x4(%esp),%ecx
   4:   83 e4 f0                and    $0xfffffff0,%esp
   7:   ff 71 fc                pushl  -0x4(%ecx)
   a:   55                      push   %ebp
   b:   89 e5                   mov    %esp,%ebp
   d:   51                      push   %ecx
   e:   83 ec 04                sub    $0x4,%esp
  11:   e8 00 00 00 00          call   16 <_main+0x16>
  16:   c7 04 24 00 00 00 00    movl   $0x0,(%esp)
  1d:   e8 00 00 00 00          call   22 <_main+0x22>
  22:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  27:   83 c4 04                add    $0x4,%esp
  2a:   59                      pop    %ecx
  2b:   5d                      pop    %ebp
  2c:   8d 61 fc                lea    -0x4(%ecx),%esp
  2f:   c3                      ret    

然后是搬迁:

main.o:     file format pe-i386

RELOCATION RECORDS FOR [.text]:
OFFSET   TYPE              VALUE 
00000012 DISP32            ___main
00000019 dir32             .rdata
0000001e DISP32            _puts

如您所见，那里有一个用于 _puts 的重定位，这是对 printf 调用的结果。该重定位将在链接时引起注意并得到修复。在动态库链接的情况下，在程序运行之前，重定位和修复可能不会完全解决，但我希望您会从这个示例中得到启发。