Влияние статического и динамического связывания на начальный адрес

У меня есть простая программа на Си. Я бегу:

$ gcc Q1.c -Wall -save-temps -o Q1

Затем я проверяю сгенерированный исполняемый файл:

$  objdump -f Q1
Q1:     file format elf32-i386
architecture: i386, flags 0x00000112:
EXEC_P, HAS_SYMS, D_PAGED
start address 0x080483b0

Затем я компилирую это со статической связью:

$ gcc Q1.c -Wall -save-temps -static -o Q1

и проверьте файл еще раз:

$ objdump -f Q1
Q1:     file format elf32-i386
architecture: i386, flags 0x00000112:
EXEC_P, HAS_SYMS, D_PAGED
start address 0x08048e08

Как статическое и динамическое связывание влияет на начальный адрес программы? Начальный адрес - это адрес main(), верно?

Начальный адрес - это адрес main(), верно?

Не совсем: начало программы не совсем main(). По умолчанию GCC создает исполняемые файлы, начальный адрес которых соответствует _startсимволу. Вы можете увидеть это, сделав objdump --disassemble Q1. Вот вывод о моей простой программе, которая работает только return 0;в main():

0000000000400e30 <_start>:
  400e30:       31 ed                   xor    %ebp,%ebp
  400e32:       49 89 d1                mov    %rdx,%r9
  400e35:       5e                      pop    %rsi
  400e36:       48 89 e2                mov    %rsp,%rdx
  400e39:       48 83 e4 f0             and    $0xfffffffffffffff0,%rsp
  400e3d:       50                      push   %rax
  400e3e:       54                      push   %rsp
  400e3f:       49 c7 c0 a0 15 40 00    mov    $0x4015a0,%r8
  400e46:       48 c7 c1 10 15 40 00    mov    $0x401510,%rcx
  400e4d:       48 c7 c7 40 0f 40 00    mov    $0x400f40,%rdi
  400e54:       e8 f7 00 00 00          callq  400f50 <__libc_start_main>
  400e59:       f4                      hlt    
  400e5a:       66 90                   xchg   %ax,%ax
  400e5c:       0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

Как вы можете видеть по адресу 400e54, _start()в свою очередь вызывает __libc_start_main, который инициализирует необходимые вещи (pthreads, atexit, ...) и, наконец, вызывает main()с соответствующими аргументами (argc, argv и env).

Хорошо, но какое это имеет отношение к изменению начального адреса?

Когда вы запрашиваете gccстатическую ссылку, это означает, что вся инициализация, о которой я упоминал выше, должна выполняться с использованием функций из исполняемого файла. И действительно, если вы посмотрите на размеры обоих исполняемых файлов, вы обнаружите, что статическая версия намного больше. В моем тесте статическая версия составляет 800 КБ, а общая версия - только 6 КБ.

Дополнительные функции должны быть размещены раньше _start(), следовательно, изменение начального адреса. Вот расположение статического исполняемого файла вокруг start():

000000000049e960 r translit_from_tbl
0000000000400a76 t _i18n_number_rewrite
0000000000400bc0 t fini
0000000000400bd0 t init_cacheinfo
0000000000400e30 T _start
0000000000400e60 t deregister_tm_clones
0000000000400e90 t register_tm_clones
0000000000400ed0 t __do_global_dtors_aux

А вот схема общего исполняемого файла:

00000000004003c0 T _start
00000000004003f0 t deregister_tm_clones
00000000004004b0 T main
00000000004004c0 T __libc_csu_init
00000000006008a0 B _end
0000000000400370 T _init

В результате я получаю немного другие начальные адреса: 0x400e30 в статическом случае и 0x4003c0 в общем случае.