CSAPP第七章笔记

1、本章主要讲什么？

以我所见，一个程序的生是从源代码编辑而开始，经历编译，汇编、链接一系列的形态转换变成可执行文件，死是在执行完毕后被终止。我认为本章主要讲程序的链接(link)部分，首先将程序的编译作为引子，然后集中篇幅讲链接：

• 静态链接（符号解析， 与静态库链接， 重定位）

讲完链接之后，接着讲加载（load），但是加载不是最重要的，而是第二重要的，其中包括了动态链接部分，所以这一章的主题是链接。

2、本章看后有何好处？

作者列出了4大好处来诱惑我们看本章：

1. 理解连接器将帮助你构造大型程序（个人体会：在Windows下开发程序，尤其容易出现缺少dll文件的事情，以及链接时出现的无法解析的外部符号等错误）
2. 理解链接器将帮助你避免一些危险的编程错误（个人理解：多个未初始化的全局变量而出现的问题，就是后面所谓的弱符号问题）
3. 理解链接器将帮助你理解语言作用域规则是如何实现的（个人体会：链接器只关心全局符号和static符号，不关心局部变量，局部变量是栈的事情）。
4. 理解链接器将帮助你理解其他重要的系统概念（比如加载和运行程序，虚拟存储器，分页和存储器映射）
5. 理解链接器将使你能够利用共享库（so、dll文件）

对我而言，这一章阅读并理解之后，可以更加清楚程序从#include开始到a.out（.exe）的过程：

预处理

程序：预处理器（cpp）
输入： .c文件
输出：.i文件（Linux）
简述：将.c文件中的.h文件插入到到.c文件中，以及宏替换，原来的.c文件会得到大大的扩张，但是对人来说，.i文件是可以用文本编辑器打开阅读的。

编译

程序：预处理器（ccl）
输入： .i文件
输出：.s文件（Linux）
简述：将源文件翻译成汇编代码，此时对人来说，虽然晦涩了点，但是勉强还能读，也可以用文本编辑器打开阅读。

汇编

程序：预处理器（as）
输入： .s文件
输出：.o文件（Linux）或.obj(Windows PE)—统称目标文件
简述：此时汇编代码变成二进制的机器码，对于绝大多数人来说看不懂的，除非芯片设计的专家级人物，如果强行用用文本编辑器打开阅读，只会看见你看不懂的乱码，不信你就试试（VS的工程里有不少这样的文件）

链接

程序：链接器（linker）
输入： .o文件和静态库文件
输出：a.out文件（Linux）、.exe(Windows PE)、elf文件（Linux）或库文件（静态和动态）
简述：终于到了万里长征倒数第二步。也是最关键的一步，前面那么多铺垫，最终汇流到这里。这一步绝非易事，难点在于符号解析和重定位，由此引申出了静态库和动态库技术。这一步为每一个符号连上一个实际的存储地址，为加载器指明道路。

加载

程序：加载器（loader）
输入： elf， .exe 文件
输出：进程
简述：这才是万里长征最后一步，这一步包括了不少内容，如线程的开辟，虚拟地址空间，地址映射，动态加载动态库等，但这不是本章的主要内容。

本章的难点在哪里

我个人觉得是符号解析和重定位，总感觉尊敬的两位作者在这里描述了个大概，看了几遍都觉得没讲透。作者在章末也说链接记录过程没有详细的文献可以参考，只能得到大概的面貌。

话虽如此，但是后续我将继续整理符号解析和重定位的知识，以我的理解来描写。