Haskell用LLVM构建静态库加-fPIC仍报无法创建动态重定位错误

问题复现配置 #

尝试通过GHC为静态库生成LLVM bitcode时，使用如下编译配置：

FILE = lib

compile:
    ghc -fllvm -keep-llvm-files -fforce-recomp -static -shared -flink-rts -fPIC $(FILE).hs
    llvm-as $(FILE).ll -o $(FILE).bc

测试用Haskell代码lib.hs内容：

-- lib.hs
module Lib where

add x y = x + y

执行编译命令后触发报错：

$ ghc -fllvm -keep-llvm-files -fforce-recomp -static -shared -flink-rts -fPIC lib.hs

[1 of 1] Compiling Lib              ( lib.hs, lib.o )
You are using an unsupported version of LLVM!
Currently only 9 to 13 is supported. System LLVM version: 13.0.0
We will try though...
Linking a.out ...

ld.lld: error: cant create dynamic relocation R_X86_64_32S against symbol: 
stg_bh_upd_frame_info in readonly segment; recompile object files with -fPIC or pass '-Wl,-z,notext' to allow text relocations in the output
>>> defined in /home/user/.ghcup/ghc/9.2.1/lib/ghc-9.2.1/rts/libHSrts.a(Updates.o)
>>> referenced by Base.o:(.text+0x3A) in archive /home/user/.ghcup/ghc/9.2.1/lib/ghc-9.2.1/base-4.16.0.0/libHSbase-4.16.0.0.a

已在GHC的settings配置文件中启用-no-pie选项，报错仍存在。

报错根因 #

• 编译参数中添加的-fPIC仅对当前项目自行编写的代码生效，GHC 9.2.1版本通过常规包管理器分发的预编译版本中，RTS运行时、base等核心库的静态归档文件（即报错中提到的libHSrts.a、libHSbase-4.16.0.0.a）默认未启用PIC编译，链接生成共享库时就会触发绝对地址重定位不兼容的错误。
• 配置的-no-pie选项仅对位置无关可执行文件的生成流程生效，对共享库链接阶段没有作用，因此无法解决该问题。
• 输出中的LLVM版本提示为常规警告，GHC 9.2.1实际兼容LLVM 13.0.0版本，不需要额外降级LLVM。

可行解决方法 #

• 快速解决：按链接器提示追加允许文本段重定位的参数，在GHC编译命令末尾添加-optl-Wl,-z,notext，将编译配置修改为：

  FILE = lib
  
  compile:
      ghc -fllvm -keep-llvm-files -fforce-recomp -static -shared -flink-rts -fPIC -optl-Wl,-z,notext $(FILE).hs
      llvm-as $(FILE).ll -o $(FILE).bc
  

  该方案无需改动GHC本身，修改后即可正常完成编译、生成目标bitcode文件，仅在开启了强安全加固策略的环境下可能存在加载限制，适合日常开发、测试场景使用。
• 根治方案：自行编译带全量PIC支持的GHC版本，编译GHC时添加--with-pic配置参数，保证RTS、所有核心库的静态归档都以PIC模式编译。该方案可以彻底避免这类重定位错误，适合需要长期稳定做GHC-LLVM链路开发的场景，缺点是GHC本身编译耗时较长，对设备性能有一定要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gavin Ray