爲什麼fPIC絕對需要64位而不是32位平臺？

Question

我最近收到了：創建共享目標時

...對`局部符號」搬遷R_X86_64_32不能使用;使用-fPIC重新編譯

嘗試將程序編譯爲共享庫時發生錯誤。

現在解決這個問題並不困難（用-fPIC重新編譯所有依賴關係），但經過一番研究後發現，這個問題只存在於x86-64平臺上。在32位上，任何依賴於位置的代碼仍然可以通過動態加載程序進行重定位。

最好answer我能找到的是：

86具有的.text遷移的支持（這是當你有 位置dependend代碼會發生什麼）。這種支持是有代價的，即每個包含這種重定位的頁面都基本上是不共享的，即使它位於共享庫中，從而破壞了共享庫的概念。因此，我們決定禁止這種基於AMD64（加上它創建 問題如果該值比需要32位以上，因爲所有的.text relocs只有 有大小「word32」）

但我不覺得這很充足。如果重定位破壞了共享庫的概念，爲什麼它可以在32位平臺上完成？另外，如果需要對ELF格式進行更改以支持64位，那麼爲什麼並非所有的字段都增加以容納？

這可能是一個小問題，但它的動機是這樣的事實：a）有問題的代碼是一個科學代碼，它不會有必要採取性能打擊和b）這個信息是不可能的首先找到！

[編輯： '答案'

@awoodlands answer可能是最好的 '的字面解釋'，@servn added一些有用的信息。

在搜索中找到更多有關不同類型的搬遷，我發現this，最終的x86_64 ABI reference（見68頁） ]

Answer 1

據我所知，這個問題是X86-64似乎引入一個新的，更快引用數據相對於指令指針的方式，這在x86-32中不存在。

This article有它一個很好的深入分析，並給出了下面的執行摘要：

的X86-64使用指令指針相抵消 數據的地址是一個很好的優化能力，但在共享庫 的情況下，假設有關數據的相對位置是無效的 並且不能使用。在這種情況下，對全局數據的訪問（即 任何可能在你身上改變的東西）都必須經過抽象層 ，即全局偏移表。

I.e. -fPIC尋址爲尋址增加了一個額外的抽象層，以使通常尋址風格中以前可能的（以及所希望的功能）仍然適用於較新的體系結構。

Answer 2

但我不覺得這相當合適。如果重定位破壞了共享庫的概念，爲什麼它可以在32位平臺上完成？

這是可以做到的，它只是是不是特別有效......計算遷移具有運行成本，重新定位的可執行文件需要額外的內存，並且該機制引入了大量的複雜性到可執行文件加載器。另外，Linux發行版確實希望鼓勵所有代碼使用-fPIC進行編譯，因爲更改可執行文件的基址是一種緩解策略，可以使攻擊安全漏洞的攻擊變得更加困難。

還值得一提的是-fPIC通常不是一個重要的性能成本，尤其是如果您使用-fvisibility = hidden或等效的話。

爲什麼不是所有的領域的大小都增加以適應？

問題中的「字段」是x86-64尋址模式的直接字段，它不受ELF開發人員的控制。

Answer 3

您可以使用-mcmodel =大選項，以建立共享庫沒有使用-fpic在x86_64

參考：http://eli.thegreenplace.net/2012/01/03/understanding-the-x64-code-models/