如何在 Linux 中创建静态链接位置无关的可执行 ELF？

Question

我有一个独立的 Linux 独立 x86_64 hello world 工作岗位：

电源

.text
.global _start
_start:
asm_main_after_prologue:
    /* Write */
    mov $1, %rax    /* syscall number */
    mov $1, %rdi    /* stdout */
    lea msg(%rip), %rsi  /* buffer */
    mov $len, %rdx  /* len */
    syscall

    /* Exit */
    mov $60, %rax   /* syscall number */
    mov $0, %rdi    /* exit status */
    syscall
msg:
    .ascii "hello\n"
len = . - msg

我可以组装和运行：

as -o main.o main.S
ld -o main.out main.o
./main.out

由于RIP 相对负载，它与位置无关，现在我想将它链接为 PIE，并看到它每次都以随机地址加载，以获得一些乐趣。

首先我试过：

ld -pie -o main.out main.o

但随后运行它失败：

-bash: ./main.out: No such file or directory

并readelf -Wa说由于某种原因/lib/ld64.so.1使用了一个奇怪的解释器而不是常规解释器/lib64/ld-linux-x86-64.so.2。

然后我了解到他实际上是5.2.1 "Program Interpreter" 中推荐的System V AMD64 ABI解释器名称。

无论如何，我然后尝试用以下方法强制处理：

ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -pie -o main.out main.o

现在它可以工作了：hello根据 GDB，我每次都将可执行文件加载到不同的地址。

最后，作为最后一步，我还想让该可执行文件静态链接，使事情变得更小，并可能摆脱显式的-dynamic-linker.

那是我做不到的，这就是我在这里问的原因。

如果我尝试以下任一方法：

ld -static -pie -o main.out main.o
ld -static -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -pie -o main.out main.o

-static似乎没有任何区别：我仍然得到动态可执行文件。

在快速浏览fs/binfmt_elf.c中的内核 5.0 源代码后，我看到了这个有趣的评论：

         * There are effectively two types of ET_DYN
         * binaries: programs (i.e. PIE: ET_DYN with INTERP)
         * and loaders (ET_DYN without INTERP, since they
         * _are_ the ELF interpreter). The loaders must

所以我想当我实现我想要的时，我会有一个有效的解释器，我将使用我自己的最小 hello world 作为另一个程序的解释器。

我稍后可能会尝试的一件事是查看某些 libc 实现如何编译其加载程序并复制它。

相关问题：在 64 位机器上使用静态链接库编译位置无关的可执行文件，但提到了一个外部库，所以希望这是更小的和可回答的。

在 Ubuntu 18.10 中测试。

Answer 1

您想添加--no-dynamic-linker到您的链接命令：

$ ld main.o -o main.out -pie --no-dynamic-linker

$ file main.out
main.out: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, not stripped

$ ./main.out
hello

所以我想当我实现我想要的时，我会有一个有效的解释器，我将使用我自己的最小 hello world 作为另一个程序的解释器。

我不确定我是否理解您所说的正确。如果您的意思是main.out将其自身作为其解释器，那就错了。

PS GLIBC-2.27添加支持的-static-pie，所以你不再需要求助于汇编获得静态链接PIE二进制文件。但是您必须使用最新的 GCC 和 GLIBC。