请解释什么是重定位?为什么要重定位?动态重定位的实现方式有几种?
时间: 2023-06-08 19:06:42 浏览: 1383
重定位(relocation)是指在程序执行前或运行时调整程序中用到的地址或符号的过程。这是由于程序加载到内存的时候,程序的代码和数据需要被放在内存中的某个具体位置。但是,由于不同程序所需要的内存空间大小不一样,也不同于不同操作系统、硬件环境,因此需要进行重定位,把代码和数据的地址调整到它们实际对应的内存地址上。
重定位有静态重定位和动态重定位两种方式。静态重定位是在编译或链接的时候完成的,把程序中的地址或符号替换成相对地址或跳转指令。而动态重定位是指在程序运行时进行的,把未解析的符号在程序启动时链接到外部库中,并且在每次程序执行时重新计算相对地址。动态重定位的实现方式主要有两种,一种是位置独立代码(PIC)方式,另一种是全局偏移表(GOT)方式。PIC方式是在编译时产生可运行二进制文件时,就生成了代码和数据区间相对偏移的通用指令。而GOT方式则是在链接阶段将所有用到的符号地址链接到全局变量表中,并且在程序执行时,每次都重新计算相对地址。
相关问题
为什么要引入动态重定位?如何实现
动态重定位的目的是为了让程序能够在不同的内存地址空间中运行,从而避免内存地址的硬编码。这样做的好处是,程序可以更加灵活地运行在不同的系统中,而不需要修改程序代码。
动态重定位的实现方式是,将程序代码和数据中的地址信息存储在特殊的数据结构中,而不是将地址信息硬编码到程序代码中。在程序运行时,加载器会将程序代码和数据加载到内存中,并根据内存地址的情况,将存储在数据结构中的地址信息动态地重定位到实际的内存地址上。
具体来说,动态重定位可以通过以下几个步骤来实现:
1. 在编译时,生成可重定位目标文件(relocatable object file),该文件中包含了程序代码和数据的地址信息。
2. 在链接时,将多个可重定位目标文件合并为一个可执行文件,并进行符号解析和重定位处理。
3. 在程序运行时,加载器会将可执行文件加载到内存中,并对其中的重定位表进行处理,将存储在重定位表中的地址信息动态地重定位到实际的内存地址上。
总之,动态重定位是一种将程序代码和数据与内存地址解耦的技术,它可以让程序更加灵活地运行在不同的系统中。
1、为什么要引入动态重定位?如何实现?
动态重定位是为了解决编译时地址无法确定的问题。在编译时,如果一个程序中调用了外部函数或者使用了外部变量,编译器是无法确定这些函数或变量的具体地址的,因此需要在程序运行时才能确定这些地址。
动态重定位的实现方法是:在程序运行时,将需要重定位的符号的地址映射到实际的地址上。这个过程由操作系统来完成,一般需要使用一些数据结构来记录符号的地址和需要重定位的位置,然后在程序加载时进行重定位操作。
具体来说,当一个程序被加载到内存中时,操作系统会为该程序分配一段内存空间,并将程序的代码和数据拷贝到该内存空间中。然后,操作系统会遍历程序的符号表,将其中需要重定位的符号的地址映射到实际的地址上。这个过程可以通过修改程序的指令或数据中的地址来实现。
在Linux中,动态重定位是通过动态链接库实现的。动态链接库是一个独立的二进制文件,其中包含了一些函数和变量的定义,程序在运行时可以动态加载这些库,并使用其中的函数和变量。动态链接库中的符号地址是在加载时进行重定位的。