ARM v7平台下如何将libc/libgcc共享库符号加入GOT以实现PIC固件？

针对你遇到的utoa无法正确引用digits字符串的问题，核心是非fPIC编译的libc库中全局符号未通过GOT寻址，以下是几种可行的解决思路：

1. 替换为fPIC编译的libc/libgcc库 #

arm-none-eabi工具链在Debian中通常提供支持PIC的嵌入式库变体：

• 安装libnewlib-arm-none-eabi包（Debian官方仓库），该库默认包含fPIC编译的版本。
• 编译时明确指定PIC相关选项：

  arm-none-eabi-gcc -mcpu=cortex-a7 -mthumb -fPIC -DPIC -c your_code.c -o your_code.o
  

  链接时添加-Wl,-pie以生成位置无关可执行，同时确保链接到PIC版本的库：

  arm-none-eabi-ld -pie -L/usr/lib/arm-none-eabi/thumb/v7-m/fpu -lc -lgcc your_code.o -o firmware.elf
  

  注意路径需根据你的工具链版本调整，可通过arm-none-eabi-gcc -print-search-dirs查询库路径。

2. 手动强制全局符号进入GOT #

如果无法获取fPIC库，可通过代码和链接器技巧将特定符号（如digits）纳入GOT：

• 在你的代码中添加对目标符号的弱引用并显式使用，强制编译器生成GOT条目：

  // 声明digits为弱引用，确保编译器为其生成GOT项
  extern const char digits[] __attribute__((weak));
  // 显式引用以触发GOT生成（即使代码中实际不用）
  static const char *dummy = digits;
  

• 链接时使用-Wl,-y,digits验证符号是否被正确引用，并用readelf -r firmware.elf检查是否生成了R_ARM_GOT_PREL或R_ARM_GOT_BREL类型的重定位。

3. 自定义链接器脚本处理符号 #

编写链接器脚本，将指定符号标记为需通过GOT寻址：

SECTIONS {
  /* 保留原有脚本内容 */
  .got : {
    __got_start = .;
    /* 将digits符号加入GOT */
    PROVIDE_HIDDEN (__got_digits = .);
    LONG(digits - __got_start);
    __got_end = .;
  }
}

然后在你的GOT初始化代码中，手动修正__got_digits指向的地址，将其加上固件加载基地址，完成digits的GOT寻址适配。

4. 调整链接器重定位行为 #

使用链接器选项强制将全局符号重定向到GOT：

• 添加-Wl,-q选项，禁止链接器对全局符号进行绝对地址绑定，强制使用GOT寻址。
• 结合-Wl,-z,relro启用只读重定位段，提升安全性的同时确保GOT条目被正确初始化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PTB