链接与加载:深入理解Linkers和Loaders
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更新于2024-08-02
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“linker and loader,详细介绍了链接器和加载器的工作原理以及在不同体系结构中的实现,包括目标文件格式、存储空间分配、符号管理和链接库等内容。”
在计算机科学中,链接器和加载器是程序构建过程中的关键组件,它们负责将编译器产生的对象文件转换为可执行程序。《Linkers&Loaders》这本书深入探讨了这两个概念,涵盖了从早期的地址绑定历史到现代操作系统中的复杂实现。
链接器的主要任务是合并多个编译后的目标文件,并解决它们之间的符号依赖,如函数调用和全局变量。它将这些目标文件转换为单一的可执行文件或库。书中详细讨论了链接过程中涉及的各种目标文件格式,如MS-DOS的COM和EXE文件、Unix的a.out、IBM360目标格式、PE(Portable Executable)格式和OMF(Object Module Format)等,同时对比了不同格式的特点。
加载器则在程序运行时负责将可执行文件加载到内存中,并进行地址重定位,使得程序中的指令和数据适应实际内存布局。书中提到了地址绑定的历史,以及在不同体系结构(如SPARC、Intel 386和嵌入式系统)中的加载机制,包括分页、虚拟内存和分段等概念。
此外,书中还详细阐述了存储空间分配的策略,如段和页面对齐、公共块的处理以及连接器控制脚本在嵌入式系统中的应用。符号管理部分讲解了符号绑定和解析、符号表格式、名字调整(命名混淆)以及弱外部符号的处理。调试信息的维护也是链接过程中不可或缺的一环。
链接库是程序开发中广泛使用的资源,书中介绍了静态库和动态库的文件格式、创建方法、搜索路径以及性能考虑,特别提到了弱外部符号在库中的作用。
最后,重定位是链接器的关键功能之一,它包括硬件级别的地址调整和软件级别的符号和段重定位。书中讨论了基本的重定位技术,如相对跳转和绝对地址转换,以及可重链接和重定位的输出格式。
《Linkers&Loaders》是一本深入了解链接器和加载器工作原理的权威书籍,对于理解程序如何从源代码变为运行的实体,以及在不同环境下的行为具有极高的价值。通过学习书中的内容,开发者可以更好地优化程序的构建和运行效率,解决与链接和加载相关的问题。
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zeno_zy
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