第三方C静态库：Add-ffunction-段落-fdata-段落

Question

我有一个c静态库（用arm gcc编译），它是由第三方提供的。我不可能（让第三方）重新编译这个库。

在调查库内容时，我发现gcc选项-ffunction部分和-fdata部分没有用于编译库。但这将非常有助于减少项目的二进制大小。

编译使用：（ARM嵌入式处理器的GNU工具）4.8.4 20140526（版本）[ARM/Embedded-4_8-branch修订版211358]。

有没有办法将每个数据和每个函数放在各自独立的部分中，以便在不需要重新编译代码的情况下为该库启用函数级链接？

我想到了这个可能的方法：

• 将库拆分为其目标文件
• 对于每个对象文件：
  • 编写代码将符号移动到自己的部分

  这是否可行，或者你是否有其他建议，最好只使用arm-gcc提供的工具？

Answer 1

我知道这很古老，但我也遇到了这个问题，我想我会提供我的发现。

TL；这是可能的，但非常困难。你不能简单地将符号移动到它们自己的部分。搬迁会让你痛苦。

当编译器生成机器代码时，如果提供或不提供-ffunction-节和-fdata-节标志，它将生成稍微不同的指令。这是由于编译器能够对符号的位置做出假设。这些假设根据提供的标志而改变。

这最好用例子来说明。以下面非常简单的代码片段为例：

int a, b;

int getAPlusB()
{
    return a + b;
}

以下是arm none eabi objdump-xdr测试的结果。o：

arm none-eabi-gcc-c-Os-mthumb-mcpu=cortexm3-mlittle-endian-o测试。o测试。c：

SYMBOL TABLE:
00000000 g     F .text  0000000c getAPlusB
00000004 g     O .bss   00000004 b
00000000 g     O .bss   00000004 a

Disassembly of section .text:

00000024 <getAPlusB>:
  24:   4b01        ldr r3, [pc, #4]    ; (2c <getAPlusB+0x8>)
  26:   cb09        ldmia   r3, {r0, r3}
  28:   4418        add r0, r3
  2a:   4770        bx  lr
  2c:   00000000    .word   0x00000000
            2c: R_ARM_ABS32 .bss

arm none eabi gcc-c-Os-F功能部分-fdata部分-mthumb-mcpu=cortexm3-mlittle endian-o测试。o测试。c：

SYMBOL TABLE:
00000000 g     F .text.getAPlusB    00000014 getAPlusB
00000000 g     O .bss.b 00000004 b
00000000 g     O .bss.a 00000004 a

Disassembly of section .text.getAPlusB:

00000000 <getAPlusB>:
   0:   4b02        ldr r3, [pc, #8]    ; (c <getAPlusB+0xc>)
   2:   6818        ldr r0, [r3, #0]
   4:   4b02        ldr r3, [pc, #8]    ; (10 <getAPlusB+0x10>)
   6:   681b        ldr r3, [r3, #0]
   8:   4418        add r0, r3
   a:   4770        bx  lr
    ...
            c: R_ARM_ABS32  .bss.a
            10: R_ARM_ABS32 .bss.b

两者之间的区别很微妙，但很重要。启用标志的代码执行两个单独的加载，而禁用的代码执行一个“多次加载”启用的代码之所以这样做，是因为它知道这两个符号都包含在同一个部分中，以特定的顺序。启用代码后，情况并非如此。这些符号分为两个独立的部分，虽然它们可能会保持其顺序和接近性，但不能保证。此外，如果两个部分都未被引用，链接器可能会决定一个部分未被使用，并将其删除。

另一个例子：

int a, b;

int getB()
{
  return b;
}

和生成的代码。首先没有标志：

SYMBOL TABLE:
00000000 g     F .text  0000000c getB
00000004 g     O .bss   00000004 b
00000000 g     O .bss   00000004 a

Disassembly of section .text:

00000018 <getB>:
  18:   4b01        ldr r3, [pc, #4]    ; (20 <getB+0x8>)
  1a:   6858        ldr r0, [r3, #4]
  1c:   4770        bx  lr
  1e:   bf00        nop
  20:   00000000    .word   0x00000000
            20: R_ARM_ABS32 .bss

还有国旗：

SYMBOL TABLE:
00000000 g     F .text.getB 00000014 getB
00000000 g     O .bss.b 00000004 b
00000000 g     O .bss.a 00000004 a

Disassembly of section .text.getB:

00000000 <getB>:
   0:   4b01        ldr r3, [pc, #4]    ; (8 <getB+0x8>)
   2:   6818        ldr r0, [r3, #0]
   4:   4770        bx  lr
   6:   bf00        nop
   8:   00000000    .word   0x00000000
            8: R_ARM_ABS32  .bss.b

在这种情况下，差异甚至更加微妙。启用的代码加载时偏移量为0，而禁用的代码使用4。由于禁用的代码引用节的开头，它需要偏移到b的位置。然而，启用的代码引用仅包含b的节，因此不需要偏移量。如果我们将其拆分并只更改重定位，新代码将包含对a所在节的引用，但不包含b。这再次可能导致链接器垃圾收集错误的节。

这只是我在研究这个问题时遇到的两种情况，可能还有更多。

生成功能等同于使用-ffunction sections和-fdata sections标志编译的代码的有效目标文件，需要解析机器指令，查找这些以及可能出现的任何其他重新定位问题。这不是一项容易完成的任务。