PE所有节是否加载到同一内存基址?PIC代码如何跨节查找数据?
PE文件节加载与PIC代码跨节访问问题
1. PE文件的所有节会被加载到同一基地址吗?
不会。每个节都会被加载到PE头节表中定义的独立虚拟地址(VA)上,这些VA是相对于PE镜像的基加载地址(ImageBase)的偏移(即RVA)。不过有个关键特性:不管镜像最终被加载到哪个实际内存地址(比如ImageBase被占用导致重定位),所有节之间的相对地址差值是完全固定的。
2. Windows PE加载器是否保证VA(.data) - FileOffset(.data) == VA(.text) - FileOffset(.text)?
这个等式并不一定成立,因为每个节的VirtualAddress(内存RVA)和PointerToRawData(文件偏移)的差值是各自独立的,PE加载器不会保证不同节的这个差值相等。但你真正需要关心的是节之间的相对虚拟地址是固定的——不管镜像是否被重定位,.text和.data之间的地址差始终不变,这才是PIC代码能正常工作的核心前提。
3. PE中PIC代码如何跨节访问数据?
要实现无重定位依赖的PIC代码,必须用指令指针(RIP)相对寻址,利用编译时确定的相对偏移来计算目标数据的地址。
比如你给出的代码,改成PIC的正确写法如下:
.text lea rax, [rip + myData_relative] ; 利用RIP相对寻址获取myData地址 myData_relative equ myData - $ ; $代表当前指令地址,计算相对偏移 .data myData: dq 0x12345678 ; 示例数据
这里的myData - $是编译时就计算好的固定偏移,不管PE镜像被加载到哪个内存地址,RIP的值(当前指令的内存地址)加上这个偏移,就能精准定位到myData的实际内存地址——因为整个镜像重定位时,所有地址都会加上同一个偏移量,相对差值完全不受影响。
如果用传统的mov rax, myData,编译器会生成基于ImageBase的绝对地址,当ImageBase被占用时需要依赖PE重定位表修正,这就不符合PIC的要求了。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者SRobertJames
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