深入理解计算机操作系统：链接

文章目录

- 链接器的由来：
- 链接过程的本质：
- 目标文件的两种视图
- 可重定位文件概述
- ELF头和节头表
- 可执行文件概述
- 程序头表和存储器印象
- 符号和符号表的基本概念
- 全局符号的强弱特性
- 多重符号定义举例
精华PPT1
- 静态共享库的创建
精华PPT
- 符号解析过程
精华PPT
精华PPT 2 链接器的顺序很重要
- 链接顺序问题
- 重定位的基本概念
- PC相对地址重定位
- 绝对地址重定位
- 符合重定位举例
- 可执行文件的加载
- 共享库和动态链接库
- 模块内引用和模块间数据引用
- 模块间的调用或跳转

链接器的由来：

将跳转指令由符号表示，通过符号来确定程序执行代码的顺序这个就是链接的基础思想。

链接操作步骤：
符号解析（确定符号代表着哪一段程序）+ 重定位（把这些程序重新合成一个可执行文件，把片段放到可执行文件的里面的位置就是重定位，实际上是虚拟地址）

链接过程的本质：

将编译后的.o文件首先链接成在虚拟地址下的可执行文件，然后这个文件加载到虚拟内存中，由程序头表来记录程序在虚拟内存中的位置。

目标文件的两种视图

可重定位目标文件
可执行目标文件
共享的目标文件 就是dll

目标文件的格式

可重定位文件概述

小结：
bss节不占磁盘空间的原因是只需要在节头表说明在内存中需要给bss节留有一个内存空间大小就可以了

ELF头和节头表

小结：
e_type：小端大端的意思是在内存中存储数据从小地址到高地址存储的数据是从小到大，还是从大到小，这个在计算机网络中也很重要。

大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。

小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。

e_machine: 表示按照32位还是64位解释程序

读取ELF头，用readelf - h ,读取ELF节头表用readelf - s

节头表中 sh_addr 表示虚拟地址，若是可重定位目标文件则为0

可执行文件概述

程序头表和存储器印象

小结
BSS不占磁盘空间，但是占虚拟内存空间

符号和符号表的基本概念

小结
static定义的符号只能在本模块使用，是一个局部符号，函数内定义的变量不是一个符号。

全局符号的强弱特性

多重符号定义举例

精华PPT1

小结：
1、强弱定义符合的解析对于全局变量的赋值有着重要影响，考虑不周全的全局变量容易被意外赋值，考虑上面y z之的例子
2、多重符号定义，若强弱符号类型不一致，在编译时由于机器不知道类型不同，所以按照局部的自己的声明百编译，但是到了执行时，由于不同的数据类型占有的实际内存大小不一样，就会导致数据放入到错误的内存地址中，从而引发意外情况。

静态共享库的创建

精华PPT

gcc - c myproc1.c myproc2.c 将两个.c文件生成两个.o文件
ar rcs mylib.a myproc1.o  myproc2.o 将两个·.o文件合并到mylib.a的静态共享库文件中
gcc - c main.c
gcc -static -o myproc main.o ./mylib.c 将main.o 文件链接 mylib.c的库文件 生成可执行文件 myproc

符号解析过程

精华PPT

使用lib链接库不会链接没有使用的模块

精华PPT 2 链接器的顺序很重要

链接顺序问题

重定位的基本概念

PC相对地址重定位

init 为4的原因：call指令的位置与当前的位置相差4

绝对地址重定位

符合重定位举例

可执行文件的加载

共享库和动态链接库

模块内引用和模块间数据引用

模块间的调用或跳转