リンカーとライブラリ

IA: プロシージャのリンクテーブル

IA アーキテクチャの場合、プロシージャのリンクテーブルは共有テキストに存在しますが、私用大域オフセットテーブルのアドレスを使用します。実行時リンカーは、宛先の絶対アドレスを判定し、これらの絶対アドレスに従って大域オフセットテーブルのメモリーイメージに変更を加えます。このようにして実行時リンカーは、位置からの独立性とプログラムのテキストの共有性を低下させることなくエントリを向け直します。実行可能ファイルと共有オブジェクトファイルには、別個のプロシージャのリンクテーブルが存在します。

表 7-49 IA: プロシージャのリンクテーブルの例
.PLT0:  pushl   got_plus_4
        jmp     *got_plus_8
        nop;    nop
        nop;    nop
.PLT1:  jmp     *name1_in_GOT
        pushl   $offset
        jmp     .PLT0@PC
.PLT2:  jmp     *name2_in_GOT
        pushl   $offset
        jmp     .PLT0@PC
        ...
.PLT0:  pushl   4(%ebx)
        jmp     *8(%ebx)
        nop;    nop
        nop;    nop
.PLT1:  jmp     *name1@GOT(%ebx)
        pushl   $offset
        jmp     .PLT0@PC
.PLT2:  jmp     *name2@GOT(%ebx)
        pushl   $offset
        jmp     .PLT0@PC
        ...

実行時リンカーとプログラムは、以下の手順に従ってプロシージャのリンクテーブル内と大域オフセットテーブル内のシンボル参照を協調して解決します。

  1. 実行時リンカーは、プログラムのメモリーイメージを最初に作成するとき、大域オフセットテーブルの 2 番目と 3 番目のエントリに特殊値を設定する。これらの値については、以下の手順で説明する

  2. プロシージャのリンクテーブルが位置に依存していない場合、大域オフセットテーブルのアドレスは、%ebx に存在しなければならない。プロセスイメージにおける各共有オブジェクトファイルには自身のプロシージャのリンクテーブルが存在しており、制御は同じオブジェクトファイル内からのみプロシージャのリンクテーブルエントリに渡される。したがって、呼び出し側関数は、プロシージャのリンクテーブルエントリを呼び出す前に、大域オフセットテーブルベースレジスタをセットしなければならない

  3. たとえば、プログラムが name1 を呼び出すと、制御が .PLT1 に渡される

  4. 最初の命令は、name1 の大域オフセットテーブルエントリのアドレスにジャンプする。大域オフセットテーブルは最初は、後続の pushl 命令のアドレスを保持する (name1 の実アドレスは保持しない)

  5. したがって、プログラムは再配置オフセット (offset) をスタックにプッシュする。再配置オフセットは、再配置テーブルへの 32 ビットの負ではないバイトオフセット。指定された再配置エントリには R_386_JMP_SLOT が存在しており、オフセットは、前の jmp 命令で使用された大域オフセットテーブルエントリを指定する。再配置エントリにはシンボルテーブルインデックスも存在しており、実行時リンカーはこれを使って参照されたシンボル name1 を取得する

  6. プログラムは、再配置オフセットをプッシュした後、.PLT0 (プロシージャのリンクテーブルの先頭エントリ) にジャンプする。pushl 命令は、2 番目の大域オフセットテーブルエントリ (got_plus_4 または 4(%ebx)) の値をスタックにプッシュして、実行時リンカーに 1 ワードの識別情報を与える。プログラムは次に、3 番目の大域オフセットテーブルエントリ (got_plus_8 または 8(%ebx)) のアドレスにジャンプして、実行時リンカーにジャンプする

  7. 実行時リンカーはスタックを戻し、指定された再配置エントリを調べ、シンボルの値を取得し、name1 の実際のアドレスを大域オフセットテーブルエントリに格納し、そして宛先にジャンプする

  8. その後のプロシージャのリンクテーブルエントリに対する実行は、name1 に直接渡される (実行時リンカーの再呼び出しは行われない)。これは、.PLT1 における jmp 命令は、pushl 命令にはジャンプする代わりに、name1 にジャンプするため

LD_BIND_NOW 環境変数は、動的リンク動作を変更します。この環境変数の値が空文字列以外の場合、実行時リンカーは、プログラムに制御を渡す前に R_386_JMP_SLOT 再配置エントリ (プロシージャのリンクテーブルエントリ) を処理します。LD_BIND_NOW が空文字列の場合、実行時リンカーは、各テーブルエントリの最初の実行時にリンクテーブルエントリを評価します。