ASLR与硬编码地址：链接时为何能确定符号值？

编写的汇编程序 #

.intel_syntax noprefix
.global _start

.section .text
_start:
    mov rax, offset _start
    ret

问题背景与疑问 #

• 使用GNU as汇编后，目标文件中offset _start位置存在类型为R_X86_64_32S、加数为0的重定位条目，按文档应替换为32位值S + A（S为符号值，A为加数）。
• 经GNU ld链接生成可执行文件后，重定位条目已被解析，且符号表中_start的符号值与程序头表中text段的vaddr一致。

疑问：在开启ASLR（地址空间布局随机化）的情况下，为何链接时就能确定任意符号的值？

解答 #

• 链接器确定的是相对虚拟地址（RVA），而非进程运行时的实际虚拟地址。链接阶段会给每个段分配固定的相对虚拟地址（比如x86-64系统中text段通常默认从0x400000开始），符号的值就是它所在段的vaddr加上自身在段内的偏移，也就是该符号的RVA。
• ASLR的作用是在进程加载时随机分配整个程序的加载基地址，运行时的实际虚拟地址 = 加载基地址 + RVA。链接器不需要关心加载基地址，因为这个值是内核在运行时决定的，链接阶段只需要确定符号相对于基地址的偏移即可。
• 你使用的R_X86_64_32S重定位，存储的就是符号的RVA（因为S是链接时分配的虚拟地址，也就是RVA，A为0）。x86-64用户空间的地址仅低48位有效，而RVA的范围恰好能被32位有符号数覆盖，运行时加上随机的高16位基地址，就能得到合法的实际虚拟地址。
• 链接后可执行文件无重定位条目，是因为这属于静态重定位：链接器已经把RVA直接写入指令中，运行时内核会自动处理基地址的偏移，不需要像共享库那样进行动态重定位。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mdjukan