为什么独立的 C hello 程序在用作动态链接器时会崩溃

以下程序：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  for (int j = 0; j < argc; j++)
    printf("%d: %s\n", j, argv[j]);
  return 0;
}

内置于静态链接的 PIE 中：

gcc -g -fpie main.c -static-pie -o ld.so

工作正常：

$ ./ld.so foo bar
0: ./ld.so
1: foo
2: bar

但是当我使用该程序作为 ELF 解释器时another程序：

$ gcc -g main.c -Wl,-I./ld.so -o a.out

它像这样崩溃：

gdb -q ./a.out
(gdb) run
Starting program: /tmp/a.out 

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00007ffff7da84e2 in __ctype_init () at ctype-info.c:31
31    *bp = (const uint16_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_CLASS) + 128;
(gdb) bt
#0  0x00007ffff7da84e2 in __ctype_init () at ctype-info.c:31
#1  0x00007ffff7d9e3bf in __libc_init_first (argc=argc@entry=1, argv=argv@entry=0x7fffffffd728, envp=0x7fffffffd738) at ../csu/init-first.c:84
#2  0x00007ffff7d575cd in __libc_start_main (main=0x7ffff7d56e29 <main>, argc=1, argv=0x7fffffffd728, init=0x7ffff7d57ce0 <__libc_csu_init>, fini=0x7ffff7d57d70 <__libc_csu_fini>, rtld_fini=0x0, 
    stack_end=0x7fffffffd718) at ../csu/libc-start.c:244
#3  0x00007ffff7d56d6a in _start () at ../sysdeps/x86_64/start.S:120

这是为什么？

以上所有地址均在./ld.so本身，因此它在自己的初始化期间崩溃。事实上，控制永远不会达到a.out since ld.so exits.

调试时间比我预期的要长一些。

崩溃发生在：

Dump of assembler code for function __ctype_init:
   0x00007ffff7da84d0 <+0>:     mov    $0xffffffffffffffa0,%rax
   0x00007ffff7da84d7 <+7>:     mov    $0xfffffffffffffff0,%rcx
   0x00007ffff7da84de <+14>:    mov    %fs:(%rax),%rax
=> 0x00007ffff7da84e2 <+18>:    mov    (%rax),%rax
   0x00007ffff7da84e5 <+21>:    mov    0x40(%rax),%rsi

with $rax == 0. When ld.so本身会经历这段代码，$rax显然是非 NULL。显然期间出现了问题TLS设置，但是什么？

事实证明，GLIBC 初始化了它的_dl_phdr来自AT_PHDR在辅助向量中，然后迭代所有Phdrs 寻找一个PT_TLS type.

如果没有，则 GLIBC 假设没有TLS设置是必要的。

When ld.so直接运行，内核提供的 aux 向量指向Phdrs for ld.so, PT_TLS存在，一切正常。

但当ld.so runs 间接地作为翻译a.out，aux向量指向Phdrs for a.out（而不是为了ld.so——这是设计好的）。自从a.out没有任何线程局部变量，它没有PT_TLS段或者。

结论：目前还无法构建ELF口译员与-static-pie和 GLIBC，除非非常小心地避免线程本地存储。目前，避免线程本地存储似乎也不是一个选择：一个微不足道的问题int main() { return 0; }仍然有一个TLS尽管不使用但仍分段anything完全来自 GLIBC。