i386与x86-64平台多ELF重定位行为差异原因探究

先看测试代码和实际现象：

汇编代码 #

#ifdef __x86_64__
#define R(N) R_X86_64_##N
#else
#define R(N) R_386_##N
#endif

     .globl foo
foo: .int 0
     .reloc foo, R(32), bar
     .reloc foo, R(32), baz

C代码 #

#include <stdio.h>

__asm__(
    ".globl bar\n\t"
    "bar = 0x42\n\t"
    ".globl baz\n\t"
    "baz = 0x57"
);

extern unsigned foo;
int main(void) {
    printf("%X\n", foo);
    return 0;
}

测试结果：

• 32位x86环境下用GCC编译链接，输出99（0x42+0x57），两个重定位累加生效；
• x86-64环境下编译链接，输出57，仅最后一个重定位生效。

原因解析 #

这本质是不同架构ELF重定位类型的语义设计差异：

• 32位x86的R_386_32重定位类型，链接器实现严格遵循System V gABI的“连续重定位组合生效”规则，每个重定位都会把符号值累加到目标地址的当前值上。foo初始为0，先加bar的0x42，再加baz的0x57，最终得到0x99。
• x86-64的R_X86_64_32重定位类型，其设计语义是生成单个32位绝对地址绑定，链接器默认认为同一地址的多个该类型重定位是冗余输入，因此采用覆盖式处理——只保留最后一次重定位的结果，直接用baz的0x57覆盖foo的初始值，所以输出57。

虽然AMD64 psABI没有明确提及这个行为，但GCC、Clang搭配ld、gold等主流链接器都统一遵循这个实现逻辑，属于架构特定重定位类型的隐含处理规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex Shpilkin