链接器与加载器:体系结构、目标文件与存储空间详解

需积分: 9 0 下载量 138 浏览量 更新于2024-07-19 收藏 5.52MB PDF 举报
"《链接器与加载器》是一本专门探讨程序运行前的链接和加载过程,以及相关技术的学术书籍。它涵盖了静态库、动态库、重定位和位置无关性等内容,适合系统程序员和深入理解操作系统原理的读者阅读。该书首先解释了链接器和加载器的基本作用,它们负责将编译后的目标代码(如.obj或.dll)与所需的库函数连接,并处理地址绑定和重定位,确保程序在各种体系结构下都能正确运行。 在第一章,作者介绍了地址绑定的历史背景,讨论了链接与加载的一般过程,包括两遍链接的概念,即预链接和最终链接。章节中还详细讲解了目标代码库的作用,以及链接器命令语言的使用,通过实际例子帮助读者理解链接过程。 第二章聚焦于体系结构问题,阐述了应用程序二进制接口(ABI)、内存地址、字节顺序、对齐、地址构成和指令格式等概念。对于不同的处理器架构,如IBM370、SPARC、Intel x86等,都进行了深入剖析。此外,还涉及了分页和虚拟内存、程序地址空间、共享库、位置无关代码和不同平台的具体实现,如Intel386的分段机制和嵌入式系统的特殊性。 第三章主要讨论目标文件的结构,包括目标文件中包含的信息、目标文件格式如a.out、ELF和Windows的PE/COFF格式等。作者详细解析了各种格式的特性和交互方式,如重定位、符号表、记录类型等,并通过项目和练习帮助读者巩固理解。 第四章探讨存储空间分配,着重于段的定义、地址分配策略、不同类型的段(如代码段、数据段和公共段)以及它们与页面对齐的关系。这部分内容对于理解程序如何在内存中布局和优化性能至关重要。 《链接器与加载器》深入浅出地讲述了链接器和加载器在软件开发中的核心作用,以及它们如何适应和优化不同平台的硬件特性,是从事系统级编程和低级别操作系统的必备参考资料。通过阅读本书,读者可以掌握链接器的工作原理,从而更好地构建可移植和高效运行的软件应用。"