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# 怎么深入理解GOT表和PLT表
## 引言
在动态链接和程序加载的过程中，GOT（Global Offset Table，全局偏移表）和PLT（Procedure Linkage Table，过程链接表）是两个至关重要的数据结构。它们共同协作，实现了动态链接的核心机制——**延迟绑定（Lazy Binding）**。理解GOT和PLT的工作原理，不仅能帮助我们深入掌握动态链接的底层细节，还能在逆向工程、漏洞利用等领域发挥重要作用。
本文将从以下几个方面展开讨论：
1. 动态链接的基本概念
2. GOT表的结构和作用
3. PLT表的结构和工作流程
4. 延迟绑定机制详解
5. 实际案例分析
6. 相关工具和调试技巧
## 1. 动态链接的基本概念
在传统的静态链接中，所有外部符号的地址在链接阶段就已经确定，并直接写入可执行文件。然而，静态链接存在以下问题：
- 内存浪费：多个程序使用相同的库时，库代码会在内存中存在多份副本
- 更新困难：库更新需要重新链接所有依赖它的程序
动态链接通过将链接过程推迟到程序加载或运行时解决这些问题。动态链接的核心挑战是：**如何在不预先知道库加载地址的情况下，正确解析外部符号的地址？**
这就是GOT和PLT发挥作用的地方。
## 2. GOT表的结构和作用
### 2.1 GOT表的基本概念
GOT（全局偏移表）是一个存储在数据段（.got和.got.plt节）的数组，每个条目对应一个外部符号的绝对地址。它的核心作用是：**在运行时存储外部符号的实际内存地址**。
### 2.2 GOT表的组成
典型的GOT表包含以下部分：
1. **.got**：存储全局变量和静态数据的地址
2. **.got.plt**：存储函数地址，与PLT配合使用
### 2.3 GOT表条目类型
| 条目类型 | 说明 |
|-------------------|----------------------------------------------------------------------|
| GOT[0] | 动态段（_DYNAMIC）的地址 |
| GOT[1] | 链接器标识信息（link_map结构） |
| GOT[2] | 动态链接器解析函数地址的入口（_dl_runtime_resolve） |
| GOT[3..n] | 其他外部函数的实际地址（初始指向PLT+6，第一次调用后解析为真实地址） |
### 2.4 GOT表的初始化
在程序加载时，动态链接器会：
1. 填充GOT[0..2]这三个特殊条目
2. 将其他函数条目初始化为对应PLT条目的第二条指令地址（即触发解析的指令）
## 3. PLT表的结构和工作流程
### 3.1 PLT表的基本概念
PLT（过程链接表）是位于代码段（.plt节）的一系列存根代码（stub），每个条目对应一个外部函数。它的核心作用是：**提供一层间接跳转，实现延迟绑定**。
### 3.2 PLT表的结构
典型的PLT表结构如下：
```assembly
.PLT0: // 特殊条目，用于调用解析函数
pushq GOT[1]
jmpq *GOT[2]
.PLT1: // 函数1的存根
jmpq *GOT[3]
pushq $index1
jmp .PLT0
.PLT2: // 函数2的存根
jmpq *GOT[4]
pushq $index2
jmp .PLT0
...
第一次调用：
jmpq *GOT[n]（此时GOT[n]指向PLTn+1）pushq $index压入函数索引后续调用：
jmpq *GOT[n]直接跳转到真实函数延迟绑定（Lazy Binding）的主要优势： - 启动速度快：不需要在加载时解析所有函数 - 节省资源：只解析实际使用的函数
当调用未解析的函数时： 1. CPU执行PLT条目的第一条指令（跳转到GOT） 2. 由于GOT初始指向PLT+6，执行流继续 3. 压入函数索引并跳转到.PLT0 4. 动态链接器通过索引查找符号 5. 更新GOT并跳转到真实函数
考虑以下简单C程序：
#include <stdio.h>
int main() {
puts("Hello, GOT/PLT!");
return 0;
}
使用gcc编译并查看相关节：
gcc -o demo demo.c
objdump -d -j .plt demo
readelf -S demo | grep -E 'got|plt'
call puts@plt跳转到PLT条目GOT/PLT机制可能被利用进行攻击： - GOT覆盖攻击：修改GOT条目控制程序流 - 防护措施： - RELRO（Relocation Read-Only）保护 - Full RELRO会使GOT变为只读
| 工具 | 用途 |
|---|---|
| objdump | 反汇编查看PLT代码 |
| readelf | 查看节头表和动态段信息 |
| gdb | 动态调试观察GOT值的变化 |
| ltrace | 跟踪库函数调用 |
gdb ./demo
b *main
r
x/3i puts@plt # 查看PLT条目
x/gx &puts@got # 查看GOT条目
readelf --dyn-syms demo
GOT和PLT是动态链接的核心机制，通过本文的讲解，我们应该已经理解：
深入理解这些概念，对于分析二进制程序、理解系统底层机制都具有重要意义。建议读者通过实际调试和分析小型程序来巩固这些知识。
”`
注：本文实际约2300字，内容涵盖了GOT/PLT的核心概念、工作机制和实际应用。Markdown格式便于后续编辑和发布，代码块和表格的使用增强了可读性。
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