PIC和PIE

Posted 2020-10-31 Spider-spiders

PIC指的是位置无关代码，用于生成位置无关的共享库，所谓位置无关，指的是共享库的代码断是只读的，存放在代码段，多个进程可同时公用这份代码段而不需要拷贝副本。库中的变量（全局变量和静态变量）通过GOT表访问，而库中的函数，通过PLT->GOT->函数位置进行访问。Linux下编译共享库时,必须加上-fPIC参数,否则在链接时会有错误提示(有资料说AMD64的机器才会出现这种错误,但我在Inter的机器上也出现了)。这篇资料不错：http://ixuan.org/2015/01/%E5%8A%A8%E6%80%81%E5%BA%93%E4%B8%AD%E7%9A%84%E4%BD%8D%E7%BD%AE%E6%97%A0%E5%85%B3%E4%BB%A3%E7%A0%81-position-independent-code-pic-in-shared-libraries/

 

　　PIE指的是位置无关的可执行程序，用于生成位置无关的可执行程序，所谓位置无关的可执行程序，指的是，可执行程序的代码指令集可以被加载到任意位置，进程通过相对地址获取指令操作和数据，如果不是位置无关的可执行程序，则该可执行程序的代码指令集必须放到特定的位置才可运行进程。（可执行程序和进程的区别，简单来说，可执行程序就是一堆指令集，而进程是系统分配资源之后利用该指令集进行的一次工作）。在Linux下，使用-fPIE时需要注意：

 

　　1.如果-fPIE和-shared同时使用，生成的结果即可作为动态库，也可作为可执行程序：

1）作为动态库时，必须满足：不存在main函数且模块中不存在对外输出的全局变量。这是因为-fPIE默认总是将生成的位置无关代码看作是属于程序本身(http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-sdlstatic/)，如果有一个对外输出的变量且结果又是作为共享的动态库，这个时候对外输出的变量就会和fPIC的作用产生矛盾，因此，这种情况下，不允许有对外可见的变量。这种情况下，编译生成的可执行程序可作为动态库被调用。

2）如果是作为可执行程序，必须有main函数，此时模块中可以有全局变量，是一个可执行程序。

　　2.如果-fPIE不和-shared一起使用，那么生成的结果只能作为可执行程序，其中必须包含main函数。

PIC生成的共享库是会被其它程序调用的，所以可以在调用时对GOT中的变量地址重定位来确定全局变量地址。
而PIE本身的目的不是生成共享库，而是生成位置无关的可执行程序，所以在连接时所有的变量都已经确定好了，包括全局的对外可见变量也默认视为程序内部变量。因此，如果用PIE生成共享库，一旦存在全局对外可见的变量，一方面，作为共享库，该变量地址被期望是可重定位的，另一方面，作为PIE，该变量地址被期望是固定的，就会产生矛盾。
根本原因在于变量地址是否应该可以被重定位。

原文链接：https://www.cnblogs.com/yanqi0124/p/4816343.html