靜態重定位是計算機編程中的一個重要概念，它指的是在程序加載時，將程序中的符號（函數名、全局變量等）綁定到實際的內存地址上的過程。在編譯器完成編譯后，生成的可執行文件中存儲了程序的二進制代碼和相關的符號信息。而靜態重定位則是在程序運行之前，根據實際的內存布局，將這些符號綁定到正確的內存地址上，以確保程序在執行時能夠正確地訪問這些符號所在的內存位置。
靜態重定位通常在操作系統加載可執行文件時發生。當一個可執行文件被加載到內存中時，操作系統會解析可執行文件的結構，將程序的代碼段和數據段等內容放置在合適的內存地址上。同時，操作系統也會查找并解析可執行文件中存儲的符號表，將其中的符號與內存中的地址進行綁定。
下面以一個簡單的C語言程序為例，來具體說明靜態重定位的過程。假設我們有以下的C語言程序，保存為example.c文件：
#include <stdio.h>
int globalVar = 10;
void func() {
printf("Hello, world!
");
}
int main() {
func();
printf("The value of globalVar is: %d
", globalVar);
return 0;
}
登錄后復制
我們可以通過GCC編譯器將其編譯為可執行文件。打開終端，進入文件所在的目錄，輸入以下命令：
gcc -o example example.c
登錄后復制
編譯完成后，我們得到了一個名為example的可執行文件。這個可執行文件中包含了程序的二進制代碼以及相關的符號信息。
接下來，我們通過objdump命令查看這個可執行文件的內容，輸入以下命令：
objdump -d example
登錄后復制
運行后可以看到類似以下的輸出：
... 0804860d <func>: 804860d: 55 push %ebp 804860e: 89 e5 mov %esp,%ebp 8048610: 83 ec 10 sub $0x10,%esp 8048613: c7 04 24 20 87 04 08 movl $0x8048720,(%esp) 804861a: e8 d1 fe ff ff call 80484f0 <puts@plt> 804861f: c9 leave 8048620: c3 ret 08048621 <main>: 8048621: 55 push %ebp 8048622: 89 e5 mov %esp,%ebp 8048624: 83 ec 10 sub $0x10,%esp 8048627: e8 e1 ff ff ff call 804860d <func> 804862c: 8d 05 fc ff ff ff lea -0x4(%ebp),%eax 8048632: 8b 00 mov (%eax),%eax 8048634: 50 push %eax 8048635: 8d 45 f4 lea -0xc(%ebp),%eax 8048638: 50 push %eax 8048639: 68 00 88 04 08 push $0x8048800 804863e: e8 7d fe ff ff call 804841e <printf@plt> 8048643: 83 c4 10 add $0x10,%esp 8048646: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 804864b: c9 leave 804864c: c3 ret ...
登錄后復制
上述代碼是通過objdump生成的可執行文件的匯編代碼。在這段匯編代碼中，我們可以看到func函數和main函數的定義和具體實現。在main函數內部，有一行代碼call 804860d c915ef6d477a95168a275e39c73b95bf，這表示程序會調用func函數。而在func函數的開頭也有一行代碼movl $0x8048720,(%esp)，這表示程序將$0x8048720的值存儲到棧頂。
現在我們來分析一下這里的符號和地址的關系。在main函數中，我們需要調用func函數，而func函數的地址是0x0804860d，這個地址是與機器碼相關的實際內存地址。在這個例子中，靜態重定位的過程就是將call指令中的804860d換成實際的內存地址0x0804860d的過程。
運行可執行文件時，操作系統會讀取這個可執行文件，將其加載到內存中。在這個過程中，操作系統會找到程序中的符號和這些符號對應的內存地址，將程序與庫函數進行鏈接，最終生成一個可執行的進程。通過這個過程，靜態重定位完成，符號與內存地址之間建立了正確的映射關系。
總的來說，靜態重定位是計算機程序在加載和運行時的重要步驟。它的目的是為了確保程序能夠正確地訪問需要的符號，并將其綁定到正確的內存地址上。通過這個過程，程序能夠在運行時正常執行，實現預期的功能。
