C語言靜態鏈接實戰圖解：從目標文件到可執行文件的地址重定位全記錄

C語言靜態鏈接實戰圖解：從目標文件到可執行文件的地址重定位全記錄

承接上篇理論，本文以實際 objdump 輸出圖片為證，逐幀拆解 a.o、b.o 鏈接為 ab 的完整地址變遷過程，視覺化呈現重定位魔法。

編譯與鏈接命令

gcc -c a.c b.c          # 生成 a.o, b.o
gcc a.o b.o -o ab       # 靜態鏈接生成 ab

1. 目標文件段佈局（基址 0）

• a.o、b.o 的 .text、.data、.bss 起始地址均為 0x0
• 符號表中 shared、swap 在各自文件內的偏移可見

2. 可執行文件段佈局（基址 0x08048000）

• Linux 32位 ELF 默認加載地址 0x08048000
• 合併後 .text 從 0x08048000 開始，.data 從 0x08049158 開始

3. 重定位表：待修正位置清單

• 偏移 0x11：R_386_32 類型，符號 shared（絕對地址修正）
• 偏移 0x20：R_386_PC32 類型，符號 swap（相對地址修正）

4. 重定位前機器碼（a.o 反彙編）

• 0x11 處：c7 44 24 04 00 00 00 00 → movl $0x0, 0x4(%esp)，shared 佔位 0
• 0x20 處：e8 fc ff ff ff → call 0x21，相對偏移 -4（swap 佔位）

5. 重定位後機器碼（ab 反彙編）

• 0x80480a5：c7 44 24 04 58 91 04 08 → movl $0x8049158, 0x4(%esp)，**shared 真實地址**
• 0x80480b4：e8 07 00 00 00 → call 0x80480c0，**swap 真實入口**

6. 符號真實地址來源

• shared 位於 .data 段起始 0x08049158
• swap 位於 .text 段內 0x080480c0

7. 重定位計算驗證

核心結論

1. 靜態鏈接本質：**段合併重定基址 + 符號綁定 + 機器碼回填**
2. R_386_32 用於數據絕對地址，**直接填最終虛擬地址**
3. R_386_PC32 用於 call/jmp 相對跳轉，**填相對偏移 (目標 - 下一條指令地址)**
4. 所有重定位信息編碼在 .rel.text、.rel.data 等重定位表中，鏈接器按表逐項處理

這組圖證鏈，是理解「鏈接器如何把分散的 .o 縫合成連續內存映像」的最直觀教材。