本专栏总结王利涛《C语言嵌入式Linux高级编程》第三期课程

一、程序的编译、链接

二、可执行文件的组装

链接器将不同.o文件的相同段组合在一起

三、编译过程

1）特点

• 不是“一步到位”、“一气呵成”，而是环环相加；
• 分为预编译、编译、汇编、链接阶段；
• 每个阶段调用不同的工具去完成；
• 上一编译的输出作为下一编译阶段的输入。

2）输入与输出

• 预处理：源文件.c -----》处理后的源文件为 .i 文件
• 编译：源文件 .i -------》变成汇编文件 .s
• 汇编：汇编文件.s -------》生成目标文件.o
• 链接：可重定位目标文件 .o ---------》生成可执行目标文件（ELF格式）

四、思考

为什么不直接生成可执行文件？

• 1）GNU的思想：一个工具只干一件事情；
• 2）计算机工业思维：标准接口 + 分层
  • 简化编译器的工作，提高工具的复用性；
  • 适配更多的平台、CPU架构、指令集。

五、目标文件

1）目标文件

• objectfile
• 查看目标文件类型：file main.o /a.ou/test.so/test.a

2）分类

• 可重定位目标文件（relocatable files）
• 可执行目标文件（executable files）
• 可被共享目标文件（shared object file）

3）可执行文件（ELF）

• executable and linking format

六、ELF可执行文件结构

1）文件构成

• 由section组成，由section header table描述的一系列section集合；
• 查看节头表：$ readelf -S
• .text: 可执行指令代码；
• .data: 初始化的全局变量和静态局部变量；
• .bss : 未初始化的全局变量；
• .rodata: 字符串、常量及printf打印的字符串常量等；

2）描述信息

• ELF header：描述文件类型、要运行的处理器平台等信息；
• program header table：描述一个文件中由哪些段segment, 一个段通常由几个section组成，段是给加载器使用的；
• section header table：描述文件中有哪些section，section是给链接器使用的；
• .strtab: 字符串表，存放函数名、变量名，用于调试，反汇编；
• .symtab: 符号表，存放符号的地址等。