LinuxSys:动态链接
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[TOC]
PLT(Procedure Linkage Table 过程链接表)及GOT(Global Offset Table 全局偏移表)
GOT（Global Offset Table）
功能：
GOT 是一个数据表，存储了所有外部符号（包括函数和全局变量）在运行时的实际地址。
特点：
- 每个动态链接的 ELF 可执行文件或共享库都有自己的 GOT；
- GOT 在程序加载时由动态链接器（如 ld-linux.so）填充；
- GOT 的内容在运行时可写（早期版本），现代系统通常将其分为
.got（只读，如 TLS 相关）和.got.plt（可写，用于函数地址）； - 对于函数调用，GOT 中保存的是该函数的跳转目标地址。
PLT（Procedure Linkage Table）
功能：
PLT 是一段代码片段，用于实现对外部函数的间接跳转。它充当“跳板”，首次调用时触发动态链接器解析函数地址，后续调用直接跳转。
工作流程（以调用 printf@plt 为例）：
- 第一次调用
printf：- 程序跳转到
printf@plt（PLT 中的一小段代码）； - PLT 条目跳转到 GOT 中对应
printf的条目（初始时指向 PLT 的下一条指令）； - 触发一个“桩代码”（stub），压入重定位标识，跳转到
PLT[0]； PLT[0]调用动态链接器（通过_dl_runtime_resolve）；- 动态链接器解析
printf的真实地址，并写入 GOT 表； - 跳转到
printf执行。
- 程序跳转到
- 后续调用：
- PLT 再次跳转到 GOT；
- 此时 GOT 中已存有
printf的真实地址； - 直接跳转执行，无需再次解析。
这种机制称为 Lazy Binding（延迟绑定），即“首次使用时才解析”，可加快程序启动速度。
关键：cp 覆盖写 vs rm + cp
情况1：直接 cp new.so old.so（危险！）
cp的行为是：打开目标文件（O_WRONLY | O_TRUNC），然后写入新内容。- 如果
old.so正被某个进程 mmap（即使只是只读映射），文件 inode 不变，但其数据块内容被覆盖。 - 由于 mmap 是基于 inode 和 block 的，内核会认为“文件内容已变”。
- 对于共享只读映射（如代码段），Linux 会：
- 在下次访问该内存页时，触发 page fault；
- 内核发现底层文件 block 已更新，于是从磁盘重新加载新内容到该物理页；
- 所有映射该页的进程（包括正在运行的程序）都会看到新内容！
✅ 这就是“磁盘内容改变 → 进程内存同步更新”的根本原因。
⚠️ 注意：这不是“实时推送”，而是“按需更新”（lazy update on page fault），但效果等价于内存被修改。
情况2：先 rm old.so，再 cp new.so old.so（安全！）
rm old.so：只是删除目录项（dentry）和减少 inode 引用计数。- 只要还有进程 mmap 或 open 该文件，inode 和数据块不会被释放，原进程仍可正常访问。
cp new.so old.so：创建一个全新的 inode，与原文件无关。- 原进程继续使用旧 inode 对应的内存映射，完全不受影响。
- 新启动的进程才会加载新 inode 的 .so 文件。
为什么 GOT 表会被破坏？
动态库刚加载时，其 GOT（Global Offset Table）中的函数指针是占位符（如指向 PLT stub）。动态链接器会在加载后修改这些内存位置，填入真实函数地址（如 printf 的实际地址）。
此时：
- 内存中的 .so 内容 ≠ 磁盘上的 .so 文件（GOT 已被重写）。
- 当你用
cp覆盖磁盘文件，后续 page fault 会把原始未重定位的 GOT 数据重新载入内存。 - 导致 GOT 中存的是无效地址（如 0x516），程序跳转时 crash。