ld 命令是 Linux 中的链接器，用于将目标文件和库链接成可执行文件或共享库。在使用 ld 时，-pie 选项和-fPIC、-fPIE 选项是与位置无关的代码（Position Independent Code）相关的。下面是这些选项的简要说明：
-
-pie（Position Independent Executable）:- 这个选项告诉链接器生成一个位置无关的可执行文件（PIE）。PIE 文件可以在内存中的任何位置运行，这对于提高安全性非常重要，因为它允许操作系统使用地址空间布局随机化（ASLR）来降低缓冲区溢出攻击的风险。
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-fPIC（Position Independent Code）:- 这个选项用于编译器（如 GCC），用于生成位置无关代码的选项。当你编译共享库时，应该使用
-fPIC，这样生成的代码可以在内存中的任何位置执行。它适用于创建可以被多个进程共享的库。
- 这个选项用于编译器（如 GCC），用于生成位置无关代码的选项。当你编译共享库时，应该使用
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-fPIE（Position Independent Executable）:- 这个选项也是用于编译器，它与
-fPIC类似，但专门用于生成位置无关的可执行文件（PIE）。使用-fPIE编译的代码可以作为可执行文件的输入，通常与-pie选项一起使用。
- 这个选项也是用于编译器，它与
uboot的编译选项发现，在arch/arm/config.mk，如下：
# 大约109号位置
# needed for relocation
LDFLAGS_u-boot += -pie
uboot只指定了-pie给ld，而没有指定-fPIC或-fPIE给gcc。
指定-pie后编译生成的uboot中就会有一个rela.dyn段，uboot就是靠rela.dyn段实现了relocation！
回顾一下u-boot.lds
{
...
. = ALIGN(8);
__image_copy_end = .;
.rela.dyn : {
__rel_dyn_start = .;
*(.rela*)
__rel_dyn_end = .;
}
_end = .;
.bss ALIGN(8) : {
__bss_start = .;
*(.bss*)
. = ALIGN(8);
__bss_end = .;
}
...
}
下面逐行分析一下relocate_64.S 文件，看是如何进行relocate的
ENTRY(relocate_code)
// 初始化RAM栈指针，sp是aarch64 栈指针寄存器
// 将X29和X30 的值存在 sp起始偏移-32的位置，32是10进制数
stp x29, x30, [sp, #-32]!
//将 X29寄存器的值给SP
mov x29, sp
// 将X0 的值放到 sp起始偏移16的位置
str x0, [sp, #16]
// 将__image_copy_start 的地址 copy到 X1寄存器的高20位中
adrp x1, __image_copy_start
// 这里和上面是一个组合，将低12位进行填充，让X1是一个完整的__image_copy_start的地址
add x1, x1, :lo12:__image_copy_start
// 这里算了一下，X0是RAM的目标地址，X1是想要Copy的其实地址，算了一下地址偏移量
subs x9, x0, x1
// 这里是一个条件判断语句，类似于do while，检查relocate_done 是否为真(是否完成relocate)
b.eq relocate_done
// 将CONFIG_TEXT_BASE 配置的Base地址给X1寄存器
ldr x1, _TEXT_BASE
// 计算出两个之间的地址偏移
subs x9, x0, x1
// 将 __image_copy_start 的地址和 __image_copy_end 分别赋值给X1和X2
adrp x1, __image_copy_start
add x1, x1, :lo12:__image_copy_start
adrp x2, __image_copy_end
add x2, x2, :lo12:__image_copy_end
copy_loop:
// 从X1 开始地址复制2位 到寄存器 X10 和X11（SRAM），X1往后偏移16位
ldp x10, x11, [x1], #16
// 从 X10 和 X11 中复制到 X0 地址长度2位（RAM），X0 往后偏移16位
stp x10, x11, [x0], #16
// 比较X1 和X2的 值，也就是需要copy 的代码区域start和end是否重合
cmp x1, x2
// 如何 start 小于end 那么继续跳转执行 copy_loop函数，类似于C中递归
b.lo copy_loop
// 完成 copy 代码的loop后，将X0 的值放到 sp起始偏移24的位置
str x0, [sp, #24]
// 将__rel_dyn_start和__rel_dyn_end 的值给X2 和X3寄存器
adrp x2, __rel_dyn_start
add x2, x2, :lo12:__rel_dyn_start
adrp x3, __rel_dyn_end
add x3, x3, :lo12:__rel_dyn_end
fixloop:
// 开始从X2 开始复制2位到X0和X1
ldp x0, x1, [x2], #16
// 将X2 中的值8位赋值给X4，然后X2的值往后偏移8位
ldr x4, [x2], #8
// 将X1 按位与操作，得到低8位的值
and x1, x1, #0xffffffff
// 然后比较X1 和 R_AARCH64_RELATIVE 的值
cmp x1, #R_AARCH64_RELATIVE
// 跳转条件判断，if为真 则跳转fixnext，继续进行循环操作
bne fixnext
// 将X9中的offset 地址偏移量加到X0 和X4中
add x0, x0, x9
add x4, x4, x9
// 将X4 的值给X0中
str x4, [x0]
fixnext:
// 比较X2 和X3的值，也就是__rel_dyn_start 和__rel_dyn_end
cmp x2, x3
// 如过__rel_dyn_start 小于__rel_dyn_end 这继续copy，类似于递归
b.lo fixloop
relocate_done:
// 这是一个伪指令，相当于switch case
switch_el x1, 3f, 2f, 1f
bl hang
// 取sctlr_el3寄存器的值给X0，然后跳转0f位置，这是一个错误分支相当于重启
3: mrs x0, sctlr_el3
b 0f
// 取sctlr_el2寄存器的值给X0，然后跳转0f位置，这是一个错误分支相当于重启
2: mrs x0, sctlr_el2
b 0f
1: mrs x0, sctlr_el1
0: tbz w0, #2, 5f /* skip flushing cache if disabled */
tbz w0, #12, 4f /* skip invalidating i-cache if disabled */
ic iallu /* i-cache invalidate all */
isb sy
// 调用清除缓存的汇编代码
4: ldp x0, x1, [sp, #16]
bl __asm_flush_dcache_range
bl __asm_flush_l3_dcache
// 最后赋值X29和X30从SP中取2位，然后然SP偏移32位，然后return完成relocate
5: ldp x29, x30, [sp],#32
ret
ENDPROC(relocate_code)可以看到 relocate就是 uboot 将自身拷贝到 RAM 的另一个地放去继续运行(RAM 的高地址处)。
一个可执行的 bin 文件，其链接地址和运行地址要相等，也就是链接到哪个地址， 在运行之前，就要拷贝到哪个地址去。现在我们重定位以后，运行地址就和链接地址不同了
当简单粗暴的将uboot从0X4a400000 拷贝到其他地方以后，关于函数调用、全局变量引用就会出问题。Uboot对于这个的处理方法就是采用位置无关码，这个就需要借助于 .rele.dyn段。