LinkersandLoaders链接器和加载器资源-CSDN文库

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中国 Linux 论坛 www.linuxforum.net [Linkers & Loaders 翻译计划]

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Linkers & Loaders

翻译校对版 Beta1

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第 0 章引子 - 5 -

献给......................................................................................................................................- 5 -

介绍......................................................................................................................................- 5 -

本书的目标读者是哪些人？..............................................................................................- 5 -

章节摘要..............................................................................................................................- 6 -

工程项目..............................................................................................................................- 7 -

致谢......................................................................................................................................- 7 -

联系我们..............................................................................................................................- 8 -

第 1 章链接和加载.................................................................................................................... - 9 -

连接器和载入器是做什么的呢?........................................................................................- 9 -

地址绑定：从一个历史的角度..........................................................................................- 9 -

连接和载入........................................................................................................................ - 11 -

编译器驱动........................................................................................................................- 15 -

连接：一个真实的例子....................................................................................................- 16 -

练习....................................................................................................................................- 19 -

第 2 章体系结构的问题.......................................................................................................... - 20 -

应用二进制界面................................................................................................................- 20 -

内存地址............................................................................................................................- 20 -

地址信息............................................................................................................................- 22 -

指令格式............................................................................................................................- 22 -

过程调用和可寻址性........................................................................................................- 23 -

数据和指令引用................................................................................................................- 25 -

SPARC ...............................................................................................................................- 27 -

分页和虚拟内存................................................................................................................- 30 -

Intel 386 分段 ....................................................................................................................- 35 -

嵌入式体系机构................................................................................................................- 36 -

练习....................................................................................................................................- 37 -

第 3 章目标文件...................................................................................................................... - 39 -

目标文件中都有什么?......................................................................................................- 39 -

空目标格式: MS-DOS .COM 文件 ..................................................................................- 40 -

代码区: Unix a.out 文件....................................................................................................- 40 -

重载：MS-DOS EXE 文件............................................................................................... - 46 -

符号和重载........................................................................................................................- 47 -

可重载 a.out.......................................................................................................................- 47 -

IBM 360 目标格式

............................................................................................................- 58 -

微软可移植执行体格式.................................................................................................... - 61 -

Intel/Microsoft 的 OMF 文件格式....................................................................................- 67 -

不同目标格式的比较........................................................................................................- 71 -

项目....................................................................................................................................- 71 -

练习....................................................................................................................................- 72 -

第 4 章存储空间分配.............................................................................................................. - 73 -

段和地址............................................................................................................................- 73 -

简单存储布置.................................................................................................................... - 73 -

多种段类型........................................................................................................................- 74 -

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段和页面对齐.................................................................................................................... - 76 -

公共块和其他特殊的段.................................................................................................... - 76 -

连接器控制脚本................................................................................................................- 83 -

嵌入式系统存储分配........................................................................................................- 84 -

实际的存储分配................................................................................................................- 85 -

练习....................................................................................................................................- 89 -

项目....................................................................................................................................- 90 -

第 5 章符号管理...................................................................................................................... - 91 -

绑定和符号解析................................................................................................................- 91 -

符号表格式........................................................................................................................- 91 -

名字调整(搅拌).................................................................................................................- 97 -

弱外部和其他种类的符号..............................................................................................- 100 -

维护调试信息.................................................................................................................. - 100 -

练习..................................................................................................................................- 102 -

项目..................................................................................................................................- 102 -

第 6 章链接库 ....................................................................................................................... - 104 -

连接库的目的.................................................................................................................. - 104 -

库文件格式...................................................................................................................... - 104 -

建立库文件...................................................................................................................... - 108 -

搜索库文件...................................................................................................................... - 109 -

性能问题.......................................................................................................................... - 110 -

弱(隐式)外部符号(Weak external symbols)................................................................... - 110 -

练习.................................................................................................................................. - 111 -

项目.................................................................................................................................. - 112 -

第 7 章重定位 ....................................................................................................................... - 114 -

硬件和软件重定位.......................................................................................................... - 114 -

链接时重定位和加载时重定位...................................................................................... - 115 -

符号和段重定位.............................................................................................................. - 115 -

基本的重定位技术.......................................................................................................... - 116 -

可重链接和重定位的输出格式......................................................................................- 120 -

其它重定位格式..............................................................................................................- 121 -

特殊情况的重定位..........................................................................................................- 122 -

练习..................................................................................................................................- 123 -

项目..................................................................................................................................- 123 -

第 8 章加载和重叠................................................................................................................ - 125 -

基本加载..........................................................................................................................- 125 -

带重定位的基本加载...................................................................................................... - 126 -

位置无关代码.................................................................................................................. - 126 -

自举加载..........................................................................................................................- 133 -

树状结构的覆盖..............................................................................................................- 133 -

练习..................................................................................................................................- 139 -

项目..................................................................................................................................- 139 -

第 9 章共享库 ....................................................................................................................... - 141 -

绑定时间（Binding time）.............................................................................................- 142 -

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共享库的结构.................................................................................................................. - 144 -

创建共享库...................................................................................................................... - 144 -

使用共享库链接..............................................................................................................- 147 -

使用共享库运行..............................................................................................................- 147 -

malloc hack 和其它共享库问题 .....................................................................................- 148 -

练习..................................................................................................................................- 150 -

项目..................................................................................................................................- 151 -

第 10 章动态连接和装载...................................................................................................... - 152 -

ELF 动态连接 .................................................................................................................- 152 -

ELF 文件内容 .................................................................................................................- 152 -

装载一个动态连接程序.................................................................................................. - 155 -

运行时的动态连接..........................................................................................................- 160 -

Microsoft 动态连接库.....................................................................................................- 160 -

OSF/1 准共享库 .............................................................................................................. - 164 -

让共享库加速.................................................................................................................. - 165 -

几种动态连接方法的比较..............................................................................................- 166 -

练习..................................................................................................................................- 166 -

工程..................................................................................................................................- 167 -

第 11 章高级技术.................................................................................................................. - 168 -

C++的技术 ...................................................................................................................... - 168 -

增量链接和重新连接...................................................................................................... - 172 -

链接时的垃圾收集..........................................................................................................- 173 -

链接时优化...................................................................................................................... - 174 -

链接时代码生成..............................................................................................................- 175 -

Java 链接模式 .................................................................................................................- 177 -

练习..................................................................................................................................- 179 -

项目..................................................................................................................................- 179 -

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第 0 章引子

$Revision: 2.2 $

$Date: 1999/06/09 00:48:48 $

献给

我的家人，托妮亚和莎拉。

介绍

只要有计算机，就会有连接器和加载器，因为它们是非常重要的工具. 它

们不但可以处理单一源文件，更可以处理多个输入模块，从而产生目标代码.

早在 1947 年，程序员就开始使用加载器处理存放在分离磁带上上的代码，

并且最终把它们整合，重定位在一个目标文件里. 到了上世纪 60 年代早期，这

些加载器就发展的比较完善了. 因为那时内存仍旧很贵、很有限并且计算机的速

度也比较慢(以现代计算机的速度比较)，连接器为了让大程序加载到较小的内

存空间中，就建立了复杂的内存布局，为了让以前编译过的文件节省重构时间，

它也做了一些优化.

上世纪 70 到 80 年代，连接技术几乎没有什么大的改进. 连接器趋向于变

得更加简单，虚拟存储技术的出现，把很多存储管理方面的工作从应用程序层

面移到了操作系统里面，随着计算机速度越来越快，磁盘容量越来越大，通过

替换少量模块的方式重新建立被链接程序要比仅仅链接程序中被修改的部分更

加容易（译者注: 重新建立这里提到了两种方式：1，仅仅将修改过的部分编译

后重新连接到程序中；2，将需要替换的模块重新编译后替换原先的模块。就这

两种方法而言，后者更加容易一些）。到了 90 年代，连接器又变得复杂起来，

增加了一些对当时流行特性的支持，如动态连接、共享库以及 C++. 一些拥有扩

展指令字长和编译器显式调度（译者注: 在 IA64 中确实存在此类方法，即在编

写程序时向编译器显式的指定某些调度策略，从而优化程序运行，例如可以在程

序中调用编译器的功能指定更高层次的流水线，我想这里可能就指的此类意思。）

内存访问方式特性的新处理器架构，诸如 IA-64，将对连接器提出新需求，以

确保目标文件中出现所需的代码.

本书的目标读者是哪些人？

本书预计供下述几种读者使用。

z 学生：正在学习编译器构造课程，而且粗略地学习过操作系统但缺乏对

连接和装载过程的认识，往往认为连接过程琐碎或是浅显。虽然说过去

Fortran，Pascal，和 C 语言吃香的时候，操作系统并不使用内存交

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Mr.小萝卜

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