(N)ASM、ELF64 - 内存中的 .data 和 .bss 顺序

Question

我有一个关于 .data 和 .bss 部分在内存中的顺序的问题， 我一辈子都无法用谷歌搜索它。

我试图了解是否可以保证 .bss 部分在内存地址方面总是在 .data 部分之后。

我的具体需求是这样的：

section .data
malloc_pointer:
    dq start_of_my_malloc

start_of_data:
; more stuff...

section .bss
; more stuff
start_of_my_malloc:
    resb 1 << 30 ; pre-allocate 1gig

而且我有时需要使用偏移量[malloc_pointer] - start_of_data，所以我需要它是正数，因此是关于 .bss 和 .data 顺序的问题。

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作为一个方面 - 很高兴知道我是否可以引用标签 start_of_data 来帮助我选择要在 start_of_my_malloc 中保留的尺寸。 我真正想做的是：

start_of_my_malloc:
    resb (1 << 30) - start_of_data ; this won't compile though

谢谢！

Answer 1

关于节定位的决定由链接器完成，可以通过linker scripts（默认或自定义）进行控制。我会尽量不依赖它们，因为它们会使您的代码不那么独立。

关于你的第二个问题 - 你可以组装一次文件，从目标文件中提取 .data 的大小，然后用适当的 -DSTART_OF_DATA=... 重新组装它。

Answer 2

传统上，内存布局是首先出现文本，然后是数据，最后是 bss。这种设计很方便，因为您可以简单地将整个二进制文件复制到内存中，然后将一块内存归零，然后（可选）设置内存保护。要扩展 bss 段，可以使用brk 和sbrk 系统调用。

三个标签etext、edata和end由链接器定义，指向文本段的结尾、初始化数据的结尾和数据段的结尾。不存在标签start，因为该程序传统上映射到地址0，因此不需要标签。

不能保证布局是这样的，但是由于很多程序都依赖这种设计，所以在不久的将来不太可能改变。

如果你想写一个内存分配例程，我推荐你使用sbrk系统调用。这消除了对布局假设的全部需求，因为sbrk 总是做正确的事情。

注意sbrk今天有点过时了，所以如果你想使用现代的东西，我建议你在mmap之上实现你的内存管理。