第七章家庭作业——符号解析，重定位绝对引用，重定位相对引用

题一：符号解析

考察可重定位目标文件各个节的内容，本质分类，那就分类：

节	内容
.text	已编译程序的机器代码，函数
.data	已初始化的全局 C 变量，包括已初始化的extend,带static 属性的本地变量，不带static的全局变量
.bss	未初始化的全局 C 变量，包括未初始化的不带static的全局变量，带static 属性的本地变量

• 注意带有static属性的变量或函数都被认为是本地变量或函数Local

symtab .

m 定义并能被其他模块引用的全局符号:全局函数和变量 ......

由其他模块定义并被模块 m 引用的全局符号:extend........

只被模块 m 定义和引用的本地符号,包括带static属性的本地变量或函数..........

分析过程如下：
① buf由关键字extend引入，是外部变量，swap.o.symtab条目中会存放由其他模块定义并被模块 m 引用的全局符号，这个外部是指的main.o，查看CSAPP前面的main.c代码可以发现buf是已经被初始化的全局变量，因此保存在节.data中
② bufp0是定义在全局的已初始化变量，因此会被swap.o.symtab条目存放；它在swap.o中定义，存放于.data节
③ bufp1是带static属性的静态未初始化全局变量，因此会被swap.o.symtab条目存放；由于它只能在模块内使用，因此属于local类型变量。它在swap.o中定义，存放于.bss节
④ swap是非静态的全局函数，定义在swap.o中，并且会被swap.o.symtab条目存放，函数存放在.text代码节
⑤ temp是局部变量，不会被Swap.o.symtab条目存放；局部 C 变量在运 行时保存在栈中，既不出现在 .data 节中，也不出现在 .bss 节中
⑥ incr是带有static属性的本地函数符号，会被Swap.o.symtab条目存放，类型为本地，存放在text中
⑦ count是带有static属性的一已初始化静态局部变量，会被Swap.o.symtab条目存放，类型为本地，由于已经初始化，因此保存在.data中。

符号	Swap.o.symtab条目	符号类型	定义符号的模块	节
buf	是	extend	main.o	.data
bufp0	是	global	swap.o	.data
bufp1	是	local	swap.o	.bss
swap	是	global	swap.o	.text
temp	否	-----	------	------
incr	是	local	swap.o	.text
count	是	Local	swap.o	.data

除了以上的逐个分析方法之外，还可以通过READELF工具查看，如图：

linux> gcc -c 7.6.c 
linux> readelf -a 7.6.o

题二 重定位绝对引用

这道题我在网上看了解答,基本上所有的答案都认为存储器的地址是指的运行时PC的位置，存储器的值是符号的地址。但是这和书上P464页的绝对引用处理有些出入，仍需要更深入的思考：
① 在line3出现符号bufp0，对应到图7-10是15行，看到汇编指令 mov 0x804945c,%edx得到运行时存储器的值是0x0804945C，运行时存储器的是地址是0x80483C9+2=0x080483CB
② 在line5的重定向buf[1]，对应到图7-10是16行，运行时存储器的是地址是0x80483CF+1=0x80483D0，看到汇编指令 mov 0x8049458,%eax得到存储器的值是0x8049458
③ 在line10的重定向bufp1，对应到图7-10是18行，运行时存储器的是地址是0x080483D6+2=0x80483D8，看到机器指令c7 05 48 95 04 08 58得到存储器的值是0x8049548
④ 在line11的重定向buf[1]，对应到图7-10是18行，运行时存储器的是地址是0x080483D6+2+4=0x80483DC，看到机器指令c7 05 48 95 04 08 58 94 04 08得到存储器的值是0x08049458
⑤ 在line16的重定向bufp1，对应到图7-10是23行，运行时存储器的是地址是0x080483E6+1=0x80483E7，看到汇编指令mov 0x8049548,%eax得到存储器的值是0x8049548

符号	行号	运行时存储器地址	值
bufp0	15	0x080483CB	0x0804945C
buf[1]	16	0x80483D0	0x08049458
bufp1	18	0x080483D8	0x08049548
buf[1]	18	0x080483DC	0x08049458
bufp1	23	0x080483E7	0x08049548

题三：重定位相对引用

A：.text节共有三处需要重定位。
① Line12：可以看到在line12 call 指令调用函数，由于调用函数，由PC计算被调用函数的位置，因此需要重定位。节偏移为0x12，重定位为PC 相对引用类型R386_PC32
② Line14：在line14行将0x0存放在%eax，但是由于全局变量x被存放在了绝对地址中，因此对于x的引用也需要重定位。0x0需要被重定位为绝对地址。可以直接查看左侧可重定向的运行地址是18，加上机器指令a1，所有节偏移为0x19，重定位为绝对引用类型R_386_32
③ Line17：在line17 call 指令调用函数，由于调用函数，由PC计算被调用函数的位置，因此需要重定位。节偏移为0x21，重定位为PC相对引用类型R_386_PC32

行号	符号名字	节偏移	重定位类型
12	P3	0x12	R_386_PC32（相对）
14	Xp	0x19	R_386_32（绝对）
17	p2	0x21	R_386_PC32（相对）

B：由于x符号不是引用符号所以不需要被重定位，而xp需要被重定位为x的地址。因此，其节偏移为0x4，类型为绝对类型。

行号	符号名字	节偏移	重定位类型
12	x	0x4	R_386_32（绝对）