關(guān)于編譯鏈接的幾個(gè)自問自答

  • 程序從源代碼.c文件到可執(zhí)行.o文件需要哪幾步？
    • 預(yù)編譯：main.c --> main.i 把c文件變成中間文件，去除注釋、展開宏等操作；
    • 編譯：main.i --> main.s 把中間文件翻譯成匯編代碼文件；
    • 匯編：main.s --> main.o 把匯編代碼文件轉(zhuǎn)變成目標(biāo)文件；
    • 鏈接：將可重定位目標(biāo)文件進(jìn)行鏈接生成可執(zhí)行目標(biāo)文件；
  • 目標(biāo)文件（elf文件）有哪幾種？
    • 可重定位目標(biāo)文件：被用來(lái)鏈接成可執(zhí)行目標(biāo)文件或共享目標(biāo)文件；
    • 可執(zhí)行目標(biāo)文件：可以直接執(zhí)行的程序；
    • 共享目標(biāo)文件：可以鏈接到可重定位目標(biāo)或共享目標(biāo)文件生成新的目標(biāo)文件，也可以當(dāng)做動(dòng)態(tài)庫(kù)直接與可執(zhí)行目標(biāo)文件結(jié)合
  • coredump文件是一種特殊的ELE文件
    • 在進(jìn)程意外終止時(shí)，將進(jìn)程的地址空間的內(nèi)容和終止時(shí)的一些其他信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)到coredump文件
  • elf文件由段結(jié)構(gòu)組成，有三個(gè)比較關(guān)鍵的段：
    • data段：保存已初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量；
    • bss段：保存未初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量；
    • text段：保存代碼；
  • 靜態(tài)鏈接如何合并兩個(gè)目標(biāo)文件？
    • 鏈接器采用兩步鏈接的方法：
      • 第一步，空間與地址分配：掃描所有輸入的目標(biāo)文件，獲取各個(gè)段的長(zhǎng)度、屬性和位置，并收集符號(hào)表和符號(hào)引用統(tǒng)一放到全局符號(hào)表，把多個(gè)文件按照相似段合并成一個(gè)輸出文件（例如三個(gè)data段合并成一個(gè)data段）；
        • 空間分配是指重新分配虛擬地址空間（進(jìn)程空間）；
        • 地址分配是指進(jìn)程中的虛擬地址；
        • 虛·擬地址和物理地址的映射關(guān)系是另外的一個(gè)話題
      • 第二步，符號(hào)解析和重定位： 在輸出文件中完成符號(hào)解析和重定位；
  • 符號(hào)解析和重定位的過程是什么？
    • 符號(hào)解析：對(duì)于輸入的目標(biāo)文件來(lái)說(shuō)，符號(hào)解析就是對(duì)外部符號(hào)的引用進(jìn)行解析；
    • 重定位：把每個(gè)段中需要重定位的指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行“修補(bǔ)”，指向正確的位置
  • 符號(hào)解析和重定位具體作用或者說(shuō)過程是怎么樣的？
    • 符號(hào)解析：當(dāng)一個(gè)目標(biāo)文件中引用了其他目標(biāo)文件的符號(hào)時(shí)，該目標(biāo)文件是不知道這個(gè)符號(hào)正確的地址是多少，只有鏈接時(shí)才可以在其他目標(biāo)文件找到符號(hào)定義和地址，尋找外部符號(hào)地址的過程就是”符號(hào)解析“；解析外部符號(hào)后需要修正外部符號(hào)引用的地址，這個(gè)修正過程就叫做“重定位”
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