最近为了理解elf格式规范中的各种重定位类型，晕了。跑出去玩了几天，终于为每种重定位类型，找到了对应的case。elf规范总共定义了10种重定位类型，之所以需要这么多种不同类型的重定位信息，是由于如下原因：
① 硬件对变量和函数的寻址方式不同，寻找变量要求绝对地址，寻找函数要求相对地址；
② 不同场合下，程序员对最终可执行文件或动态库的期望不一样（位置无关、动态库函数重定位延迟），从而加了不同的编译选项（比如-fPIC、-Ox等）；
③ C语言的static、extern特性，导致不同特性的变量或函数地址可以被确定的时机不同；
④ 内核加载可执行文件，约定从固定地址0x80480000开始，但加载.so的起始地址无法约定（一个可执行程序只有一个main()，但可能依赖多个动态库）。
疑问：那整个系统中，可执行程序也不只一个呀，都约定从相同的起始地址加载，不会冲突吗？
因为每个进程访问的都是虚拟地址，由内核在背后负责将不同进程的相同虚拟地址，映射到不同的实际物理地址（属于内核范畴，不理解没关系，不影响对本贴关键内容的理解）。
静态链接/动态链接简单理解
.c文件中的代码最终被执行，需要经历如下过程：
① 编译：词法解析 → 语法解析 → 静态链接
② 加载：加载可执行文件 → 可执行文件启动或执行时，加载依赖的.so文件 → 动态链接
本帖仅关注静态链接、动态链接过程，静态链接与动态链接区别：
① 静态链接处于将1个或多个.o文件“拼凑”成可执行文件阶段，处理对象是文件，文件中的代码区没有只读属性，链接过程中可以直接修改；动态链接处于可执行文件或.so文件已被加载到内存阶段，处理对象是内存，内核为代码区所在的内存区域设置了只读属性，如果代码区有内容需要重定位，需要在编译或静态链接时，事先准备一个间接位置（加载到内存不会被设置只读属性），动态链接是对该间接位置进行重定位。
② 通过下图可以看出，静态链接将.o的各个节“撕开”，属性相同的节“拼凑”为可执行文件的段；动态链接是将“整个”.so文件安排在与可执行文件镜像相独立的位置（图中最简化了.o、.so、可执行文件的内容，用于说明静态链接与动态链接的区别，它们的内容远远不止.data、.text）。
另外，.so文件还涉及到位置无关（-fPIC）、延迟加载的选择（应该是跟优化级别有关），接下来即将详细总结。
主要利用两个技巧：
① 在程序编写阶段，虽然不知道以下两条指令真正执行后ebx寄存会得到什么值，但能确定它的含义是当时eip寄存器的值，那么跟这条指令相对位置固定的运行时地址，在逻辑上都能在编译阶段“获知”：
call L1
L1: pop ebx
② 那么，在.so文件中相对于指令区域确定位置生成一个.got表，.so被执行时.got表的绝对地址也是可以“获知”的。这样，就可以用.got表项的绝对地址，覆盖原本在指令区域的重定位处，而.got表中存放将来才能确定的最终重定位的符号地址。
① 假设进程A先将libc.so映射到自己的一块虚拟空间，当首次访问这块区间时发生缺页异常，分配物理页面并读入内容，然后建立映射。接着，进程B也将libc.so映射到自己的一块虚拟空间，首次访问这块区间仍然会发生缺页异常，但与其建立映射的物理页面，就不用再重新分配读入了。从而，物理内存只需要一份.so的内容，就可以供A、B两个进程使用。
② 思维敏锐的可能会发现一个问题：.so文件中如果有全局变量，被多个进程共享，不是会相互干扰吗？
COW（写时复制）：内核为虚拟页面、物理页面都设置了一些属性，比如如果对某个虚拟页面进行写操作，就重新分配一个物理页面，复制内容并重新建立映射（为.so数据区分配的页面，就具有这样的属性）。
③ 各个进程将.so文件映射到自己的虚拟空间，数据区、代码区的相对位置，仍然保持和刚链接过后一致，所以在代码区向.got的重定位计算仍然有效，只不过动态链接器为不同进程向.got表初始化全局变量的地址时，要向.got表进行写操作，导致每个进程有一个.got副本。
6、b处两条指令执行后，ecx寄存器会得到.got表加载地址，为什么？
① 前面已经说明过R_386_PC32重定位类型，7处经过这种类型重定位后，执行时会跳转到__x86.get_pc_thunk.cx，得到b处指令的加载地址（CPU没有提供直接获取当前ip的指令，所以利用call会将返回地址压栈的特点）；
② R_386_GOTPC，提示链接器创建.got表，并修改d处的值，保证执行时用它加ecx寄存器可以得到.got表地址（可以通过R_386_GLOB_DAT类型分析过程，编译得到的.so验证）：
通过①可能确定，执行过6处指令后ecx得到的b处指令的加载地址，拿什么和它相加可以得到.got表位置呢？
+A：从ecx所指位置往后推2字节（机器码“81 c1”），就到了被重定位处（重定位项中的offset/规范文档中的P）；
+G-P：再向后推.got表相对此处的距离，就到.got表了。 注意：$0x2只是作为链接器计算重定位值的A，在执行时就被G-P-2覆盖了，不要疑惑为什么要从ecx减2，它的含义根本就不是减数。
① 532、537处（对应.o文件中6、b处）指令，确实可以将.got表位置计算到ecx寄存器中（不过是结束位置，后面指令取.got表项地址时，用的是负偏移，可能不同编译器不一样吧，用开始位置、结束位置计算，道理是一样的）；
② g1、g2的重定位类型变成R_386_GLOB_DAT，它是用于告诉动态链接器，在确定g1、g2地址时，放到它们的.got表项里（0x1fe8、0x1ff4）。
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）。
