嵌入式CPU的工具链移植—BFD对重定位的处理

Linux中的重定位处理都是通过bfd库完成的。本文描述的是在编译链接时bfd的重定位处理，不涉及运行时加载器的重定位。重定位信息保存在.rel.text节中，用“objdump -r ”可以查看。

1、重定位的流程：

重定位的过程是基于bfd_perform_relocation，各后端有不同的实现。这里以elf_backend_relocate_section分析：

//重定位处理开始
//符号重定位计算
if(common_section)relocation=0
else relocation=symbol->value
relocation+= symbol->section->output_offset
if(!(output_bfd&&!partial_inplace) ) relocation+=symbol->section->output_section->vma;

//最终连接重定位
relocation+=reloc_entry->addend
if(pc_relative)
  //relocation是要跳转到的新地址。
  //现在，relocation是绝对地址。
relocation-=input_section->output_section->vma + input_section->output_offset
  //现在，relocation是相对于节开头的偏移。
  if(pcrel_offset) relocation-=reloc_entry->address
  //现在，relocation是相对于PC的偏移。
endif

//perform_relocation特有的部分
if(!output_bfd)
reloc_entry->addend=relocation
reloc_entry->address+=input_section->output_offset
if(!partial_inplace)return
else
  reloc_entry->addend=0
endif

//重定位目标内容
x=read_content //从被定位的目标地址读取数据
x=(x&~dsk_mask)|( (x&src_mask+relocation>>rightshift<write_content(x)
//重定位处理结束

2、：

本地符号辨别规则：[ (rela).r_info>>8 ] < (section header).sh_info

否则为全局符号。

处理方法的区别：

全局符号结构复杂（通过链表寻找）；

全局符号只对defined和defweak进行处理，作出unresolved的标记，或与本地符号做完全相同的计算。

本地符号和全局符号的重定位计算方式是一模一样的。本地符号在链接时最终重定位后会被解析，但全局符号有可能被解析，有可能继续保留，特别是与动态连接相关的符号。

 

结构的作用

Howto结构保存重定位参数信息，供多个函数使用。

以RELA重定位为例，在重定位流程中，重定位内容是这样计算的：

x=(x&~dsk_mask)|( (x&src_mask+relocation>>rightshift<

下面的表格展示了该表达式的意义。

注：粗体字是howto结构的成员。

relocation	RRRRRRR
new_relocation= relocation >>rightshift<<bitpos	000RRR0
x	IIINNNN	重定位前的指令
src_mask	0001110	指出操作数中参与累加的部分
dst_mask	0001111	指出指令中会受重定位影响的部分
p0=x&~dst_mask	III0000	操作码
p1= x&src_mask	000NNN0	操作数中参与累加的部分
p1 + new_relocation = p2	000NNN0 + 000RRR0 = 00xxxx0	重定位的计算
p3=p2&dst_mask	000xxx0
x=p0|p3	IIIxxx0	重定位后的指令