gcc 编译参数 --- -fpic -fPIC

gcc -shared -fPIC liberr.c -o liberr.so

-fPIC 作用于编译阶段，告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code)，  则产生的代码中，没有绝对地址，全部使用相对地址，故而代码可以被加载器加载到内存的任意位置，都可以正确的执行。这正是共享库所要求的，共享库被加载时，在内存的位置不是固定的。

 

如果不加-fPIC,则加载.so文件的代码段时,代码段引用的数据对象需要重定位, 重定位会修改代码段的内容,这就造成每个使用这个.so文件代码段的进程在内核里都会生成这个.so文件代码段的copy.每个copy都不一样,取决于这个.so文件代码段和数据段内存映射的位置。

 

non-PIC 与 PIC 代码的区别主要在于access global data, jump label 的不同。
比如一条 access global data 的指令，
non-PIC 的形式是：ld r3, var1
PIC 的形式则是：ld r3, var1-offset@GOT，意思是从 GOT 表的 index 为 var1-offset 的地方处
指示的地址处装载一个值，即var1-offset@GOT处的4个 byte 其实就是 var1 的地址。这个地址只有在运行的时候才知道，是由 dynamic-loader(ld-linux.so) 填进去的。

再比如 jump label 指令
non-PIC 的形式是：jump printf ，意思是调用printf。
PIC 的形式则是：jump printf-offset@GOT，意思是跳到 GOT 表的 index 为printf-offset 的地方处指示的地址去执行，这个地址处的代码摆放在 .plt section。
每个外部函数对应一段这样的代码，其功能是呼叫dynamic-loader(ld-linux.so) 来查找函数的地址(本例中是 printf)，然后将其地址写到 GOT 表的 index 为printf-offset 的地方，
同时执行这个函数。这样，第2次呼叫 printf 的时候，就会直接跳到 printf 的地址，而不必再查找了。

GOT 是 data section，是一个 table, 除专用的几个 entry，每个 entry 的内容可以再执行的时候修改；
PLT 是 text section，是一段一段的 code，执行中不需要修改。
每个 target 实现 PIC 的机制不同，但大同小异。比如 MIPS 没有 .plt, 而是叫.stub，功能和 .plt 一样。

可见，动态链接执行很复杂，比静态链接执行时间长；但是，极大的节省了 size，PIC 和动态链接技术是计算机发展史上非常重要的一个里程碑。

gcc manul上面有说
-fpic        If the GOT size for the linked executable exceeds a machine-specific maximum size, you get an error message from the linker indicating that -fpic does not work; in that case, recompile with -fPIC instead. (These maximums are 8k on the SPARC and 32k on the m68k andRS/6000. The 386 has no such limit.)

-fPIC       If supported for the target machine, emit position-independent code, suitable for dynamic linking and avoiding any limit on the size of the global offset table. This option makes a difference on the m68k, PowerPC and SPARC. Position-independent code requires special support, and therefore works only on certain machines.

关键在于GOT全局偏移量表里面的跳转项大小。
intel处理器应该是统一4字节，没有问题。
powerpc上由于汇编码或者机器码的特殊要求，所以跳转项分为短、长两种。

-fpic为了节约内存，在GOT里面预留了“短”长度。
而-fPIC则采用了更大的跳转项。