首先我们先看两段代码：

a.c

  1. extern int shared;
  2.  
  3. int main(){
  4.        int a=100;
  5.         swap(&a,&shared);
  6. }

b.c

  1. int shared=1;
  2.  
  3. void swap(int* a,int* b){
  4.      *a^=*b^=*a^=*b;
  5. }

gcc  -c a.c b.c 得到a.o 与b.o

1、查看a.o:

  1. [root@tlinux misc]# objdump -h a.o
  2.  
  3. a.o:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. Sections:
  6. Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  7.   0 .text         00000027  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0
  8.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, CODE
  9.   1 .data         00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000067  2**0
  10.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  11.   2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000067  2**0
  12.                   ALLOC
  13.   3 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  00000067  2**0
  14.                   CONTENTS, READONLY
  15.   4 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000095  2**0
  16.                   CONTENTS, READONLY
  17.   5 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  00000098  2**3
  18.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA

2、查看b.o:

  1. [root@tlinux misc]# objdump -h b.o
  2.  
  3. b.o:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. Sections:
  6. Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  7.   0 .text         0000004a  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0
  8.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  9.   1 .data         00000004  0000000000000000  0000000000000000  0000008c  2**2
  10.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  11.   2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000090  2**0
  12.                   ALLOC
  13.   3 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  00000090  2**0
  14.                   CONTENTS, READONLY
  15.   4 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  000000be  2**0
  16.                   CONTENTS, READONLY
  17.   5 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  000000c0  2**3
  18.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA

3、链接之前，VMA与LMA都是0，即目标文件的虚拟空间地址与装载地址都无效。经过链接ld过程，才会给链接文件分配虚拟地址空间。

ld a.o b.o -e main -o ab

链接过程，合并了a.o与b.o的代码段、数据段，具体的位置与大小如下所示：

具体信息如下所示

  1. [root@tlinux misc]# objdump -h ab
  2.  
  3. ab:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. Sections:
  6. Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  7.   0 .text         00000071  00000000004000e8  00000000004000e8  000000e8  2**0
  8.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  9.   1 .eh_frame     00000058  0000000000400160  0000000000400160  00000160  2**3
  10.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  11.   2 .data         00000004  0000000000601000  0000000000601000  00001000  2**2
  12.                   CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  13.   3 .comment      0000002d  0000000000000000  0000000000000000  00001004  2**0
  14.                   CONTENTS, READONLY

 同时，我们可以看一下，链接后，各个源文件的符号表也合成一张全局符号表，且符号表中表明各个符号的虚拟空间位置：

readelf -s ab

  1. Symbol table '.symtab' contains 13 entries:
  2.    Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
  3.      0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
  4.      1: 00000000004000e8     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1
  5.      2: 0000000000400160     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    2
  6.      3: 0000000000601000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3
  7.      4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4
  8.      5: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS a.c
  9.      6: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS b.c
  10.      7: 000000000040010f    74 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 swap
  11.      8: 0000000000601000     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    3 shared
  12.      9: 0000000000601004     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT    3 __bss_start
  13.     10: 00000000004000e8    39 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 main
  14.     11: 0000000000601004     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT    3 _edata
  15.     12: 0000000000601008     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT    3 _end

4、接下来介绍一下符号的解析与重定位：

首先查看一下未重定位之前，a.o中是怎么处理shared变量与swap函数的：

利用 objdump -d a.o查看一下，a.o的反汇编代码

  1. [root@tlinux misc]# objdump -d a.o
  2.  
  3. a.o:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. Disassembly of section .text:
  6.  
  7. 0000000000000000 <main>:
  8.    0:    55                       push   %rbp
  9.    1:    48 89 e5                 mov    %rsp,%rbp
  10.    4:    48 83 ec 10              sub    $0x10,%rsp
  11.    8:    c7 45 fc 64 00 00 00     movl   $0x64,-0x4(%rbp)
  12.    f:    48 8d 45 fc              lea    -0x4(%rbp),%rax
  13.   13:    be 00 00 00 00           mov    $0x0,%esi     //00 00 00 00 shared 未给地址
  14.   18:    48 89 c7                 mov    %rax,%rdi
  15.   1b:    b8 00 00 00 00           mov    $0x0,%eax
  16.   20:    e8 00 00 00 00           callq  25 <main+0x25> //swap函数也未给地址
  17.   25:    c9                       leaveq
  18.   26:    c3                       retq

5、经过ld链接之后，在最后文件ab中，shared 与 swap都知道了地址。因为链接过程会分配虚拟地址，那么根据前面第三点链接过后的信息，可以知道各个段的虚拟地址，那么

其中各个符号的地址也会知道。那么，经过连接之后，ab中的代码反汇编结果如何，如下所示：

  1. [root@tlinux misc]# objdump -d ab
  2.  
  3. ab:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. Disassembly of section .text:
  6.  
  7. 00000000004000e8 <main>:
  8.   4000e8:    55                       push   %rbp
  9.   4000e9:    48 89 e5                 mov    %rsp,%rbp
  10.   4000ec:    48 83 ec 10              sub    $0x10,%rsp
  11.   4000f0:    c7 45 fc 64 00 00 00     movl   $0x64,-0x4(%rbp)
  12.   4000f7:    48 8d 45 fc              lea    -0x4(%rbp),%rax
  13.   4000fb:    be 00 10 60 00           mov    $0x601000,%esi        //00 60 10 00 详见ab文件的数据段
  14.   400100:    48 89 c7                 mov    %rax,%rdi
  15.   400103:    b8 00 00 00 00           mov    $0x0,%eax
  16.   400108:    e8 02 00 00 00（相对下一行命令偏移 02）           callq  40010f <swap>   // 由下面swap在 40010f处可知，a.o  b.o链接到一起后，swap的函数虚拟地址可知   call 命令： 40010d+00000002
  17.   40010d:    c9                       leaveq
  18.   40010e:    c3                       retq   
  19.  
  20. 000000000040010f <swap>:
  21.   40010f:    55                       push   %rbp
  22.   400110:    48 89 e5                 mov    %rsp,%rbp
  23.   400113:    48 89 7d f8              mov    %rdi,-0x8(%rbp)
  24.   400117:    48 89 75 f0              mov    %rsi,-0x10(%rbp)
  25.   40011b:    48 8b 45 f8              mov    -0x8(%rbp),%rax
  26.   40011f:    8b 10                    mov    (%rax),%edx
  27.   400121:    48 8b 45 f0              mov    -0x10(%rbp),%rax
  28.   400125:    8b 08                    mov    (%rax),%ecx
  29.   400127:    48 8b 45 f8              mov    -0x8(%rbp),%rax
  30.   40012b:    8b 30                    mov    (%rax),%esi
  31.   40012d:    48 8b 45 f0              mov    -0x10(%rbp),%rax
  32.   400131:    8b 00                    mov    (%rax),%eax
  33.   400133:    31 c6                    xor    %eax,%esi
  34.   400135:    48 8b 45 f8              mov    -0x8(%rbp),%rax
  35.   400139:    89 30                    mov    %esi,(%rax)
  36.   40013b:    48 8b 45 f8              mov    -0x8(%rbp),%rax
  37.   40013f:    8b 00                    mov    (%rax),%eax
  38.   400141:    31 c1                    xor    %eax,%ecx
  39.   400143:    48 8b 45 f0              mov    -0x10(%rbp),%rax
  40.   400147:    89 08                    mov    %ecx,(%rax)
  41.   400149:    48 8b 45 f0              mov    -0x10(%rbp),%rax
  42.   40014d:    8b 00                    mov    (%rax),%eax
  43.   40014f:    31 c2                    xor    %eax,%edx
  44.   400151:    48 8b 45 f8              mov    -0x8(%rbp),%rax
  45.   400155:    89 10                    mov    %edx,(%rax)
  46.   400157:    5d                       pop    %rbp
  47.   400158:    c3                       retq

6、重定位表信息：

对于可重定位文件，必须包含重定位表，用来描述如何修改相应的段。可以利用objdump  -r  a.o查看重定位表

  1. [root@tlinux misc]# objdump -r a.o
  2.  
  3. a.o:     file format elf64-x86-64
  4.  
  5. RELOCATION RECORDS FOR [.text]:
  6. OFFSET           TYPE              VALUE
  7. 0000000000000014 R_X86_64_32       shared
  8. 0000000000000021 R_X86_64_PC32     swap-0x0000000000000004
  1. OFFSET指的是需要被重定位的内容在可重定位文件中的位置，看第4点的反汇编内容可知，0x14位置和0x21位置分别为shared 与 swap.需要被重定位

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