章節目錄
- 靜態鏈接
– 編譯和鏈接
– 目標檔案
– 靜態鏈接
– windows COFF - 裝載和動態鏈接
– 可執行檔案的裝載與行程
– 動態鏈接
– Linux共享庫的組織
– Windows下的動態鏈接 - 庫與運行庫
– 記憶體
– 運行庫
– 系統呼叫與API
– 運行庫實作
一、編譯和鏈接
從hello_world.c 到可執行檔案（executable file），經歷了編譯、鏈接程序，這個程序分為4步：
- 預處理 Prepressing
- 編譯 Compilation, Compile
- 匯編 Assembly, Assemble
- 鏈接 Linking, Link
1.1 預處理
處理“#”開始的預編譯命令，例如包含頭檔案、宏的文本替換、#if 條件預處理、刪掉注釋，除錯器需要的檔案、行號資訊，也在此時加入，
1.2 編譯
預處理之后的檔案，進行
- 詞法分析
- 語法分析
- 語意分析
- 優化
- 生成匯編代碼檔案
詞法分析
處理關鍵字、識別符號（變數名）等
語法分析
是不是符合語法，例如：分號;，括號{}，運算子（運算元，優先級）
語意分析
分析if,for, while,等邏輯，變數型別的匹配、轉換，
優化
好的編譯器會對代碼進行優化，
例如，刪去明顯不可能執行的if分支，例如if(char > 1000)，而char 范圍在0-255，
例如，a = 2+3; 這樣的陳述句很明顯可以優化成a=5;
生成匯編代碼檔案
高級語言–>匯編語言
1.3 匯編
將匯編檔案轉變為機器碼（指令），
因為不同的CPU都有自己的指令體系，是由芯片廠家制定的，這就是CPU架構的概念，例如ARM架構，例如同樣的MOV R0 R1; 翻譯成ARM指令或Thumb指令的二進制值不同，指令，可以理解為集成電路實作的switch陳述句，一個指令進一個case分支，
所謂集成電路(IC)設計，就是用晶體管組成電路，實作選擇、回圈、順序等邏輯，設計時用的是HDL（hardware description language）硬體描述語言，和C語言類似，
1.4 鏈接
直到匯編完成，都是每個c檔案生成單獨的二進制檔案（.o檔案），c檔案之間互相呼叫關系還沒有完成，連接器就是把.o檔案通過他們的關系鏈接起來，最終生成.out檔案
（.out是Linux的可執行檔案（executable file）的格式，Window中是.exe檔案）
例如a.c中的main()函式呼叫了b.c中的add(x,y)函式，那么鏈接之前，a.c并不知道add函式存不存在，在什么位置，于是把add函式的入口地址空著（默認0），等聯結器找到add函式，再把地址填到這里，
在簡單的嵌入式系統中，這個地址就是實際的物理地址，嵌入式系統廠家，一般也不會把RAM地址設為0x0，例如是0x1000，那就需要給聯結器提供這些資訊，
1.5 總結
這樣看來一個好的IDE（Intergrated Develop Environment），應該包括：
- 編輯器
寫代碼，好的編輯器還能給豐富的提示、語法檢查等功能， - 編譯器（廣義）
把代碼生成可執行檔案，包括：前處理器，編譯器，聯結器，好的編譯器，會在編譯出錯時給出充分的錯誤資訊， - 除錯器
程式運行出問題時debug，一般程序：設斷點，控制執行，分析變數值，手動修改變數值，找出bug原因，好的除錯器，能提供方便、豐富的除錯工具，展示充分的資訊，
嵌入式系統因為其特殊性，一般其除錯器需要硬體聯調，需要有硬體溝通PC和待除錯設備，例如JTAG（J-link），SWD等，
在復雜工程中，聯結器會需要鏈接腳本ld檔案，或者撰寫make檔案來管理工程，
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