CSAPP笔记

Sat, 05 Nov 2022 11:43:47 +0000

CSAPP学习中所记录的笔记；

第七章链接

链接是将各种代码和数据片段收集并组合成为一个单一文件的过程，这个文件可被加载（复制）到内存中并执行。

链接可以执行于：编译时：也就是在源代码被翻译成机器代码时；加载时：也就是在程序被加载器加载到内存并执行时；运行时：也就是由应用程序来执行；在早期系统，链接是手动执行的；在现代系统，链接是由叫做链接器的程序自动执行的；

链接器使分离编译成为可能；

学习链接的必要性：

理解链接器将帮助你构造大型程序；
理解链接器将帮助你避免一些危险的编程错误（例如，在默认情况下，错误的定义多个全局变量的程序将通过链接器，而不产生任何警告信息）；
理解链接器将帮助你理解语言的作用域规则是如何实现的（全局变量和局部变量之间的区别？static属性的变量或者函数到底意味着什么）；
理解链接将帮助你理解其他重要的系统概念（比如加载和运行程序、虚拟内存、分页、内存映射等）；
理解链接将使你能够利用链接库；

7.1 编译器驱动程序

贯穿本章的示例程序：

main.c main函数初始化一个整数数组，然后调用sum函数对数组进行求和；

int sum(int *a, int n);
int array[2] = {1, 2};
int main()
{
    int val = sum(array, 2);
    return val;
}

sum.c

int sum(int *a, int n)
{
    int i, s=0;
    for(i=0;i 以上命令等同于以下命令：
> 首先运行预处理器，将main.c翻译成ASCII码的中间文件main.i：
> ```bash
> cpp main.c /tmp/main.i
> ```
> 接下来，驱动程序运行C编译器，将main.i翻译成一个ASCII汇编语言文件main.s：
> ```plaintext
> cc1 /temp/main.i -Og -o /tmp/main.s
> ```
> 然后，驱动程序运行汇编器，它将main.s翻译成一个可重定位目标文件main.o：
> ```bash
> as -o /temp/main.o /tmp/main.s
> ```
> 驱动程序经过相同的过程生成sum.o。
> 最后，运行链接器程序ld，将main.o和sum.o以及一些必要的目标文件组合起来，创建一个可执行目标文件prog：
> ```bash
> ld -o prog /tmp/main.o /tmp/sum.o
> ```

要运行可执行文件prog，使用以下命令：

```bash
./prog

shell调用操作系统中一个叫做加载器的函数，它将可执行文件prog中的代码和数据复制到内存，然后将控制转移到这个程序的开头；

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第七章 链接

7.1 编译器驱动程序

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