Table of Contents:

 第一部分:简介

 第1章、温故而知新

主要介绍一些操作系统的基本知识,简述了设备驱动、操作系统、虚拟空间、物理空间、页映射、线程等基本概念。


 第二部分:静态链接

 第2章、编译和链接

使用gcc编译程序生成目标文件中,经历了四个过程:预处理、编译、汇编、链接

预编译:处理源代码文件中以“#”开头的与编译指令(生成 .i 文件)

编译:对预处理后的文件进行词法分析、语法分析、语义分析及优化,产生相应的汇编代码文件(生成 .s 文件)

(gcc把预编译和编译合成一个步骤,使用cc1程序完成,改程序位于 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/ 中)

汇编:将汇编代码转成机器可执行的指令,每一个汇编语句几乎对应着一条机器指令(使用汇编器 as 完成,生成 .o 目标文件)

链接:链接需要用到的其他文件,生成最终可执行文件(使用ld程序,生成 .out 文件)(其过程包括地址和空间分配、符号决议、重定位)


 第3章、目标文件里有什么

可执行文件格式:PE(windows下的Portable Executable)、ELF(linux下的 Executable Linkable Format),都是COFF(Common file firmat)格式的变种

动态链接库(DLL,Dynamic Linking Library,windows下的.dll和linux下的.so)和静态链接文库(Static Linking Library,windows下的的.lib和linux下的.a)文件已可执行文件格式存储。

linux下可用 file 指令查看文件格式

ELF文件结构:代码段、数据段、BSS段、文件头、段表、重定位表、字符串表、符号表、调试表


 第4章、静态链接

空间与地址分配、符号解析和重定位


 第5章、Windows PE/COFF

因为基于Linux开发,windows相关的暂时跳过


 第三部分:装载与动态链接

 第6章、可执行文件的装载与进程

操作系统装载程序到内存:覆盖装入和页映射


 第7章、动态链接

静态链接会浪费内存和磁盘空间、模块更新困难

静态链接是链接时重定位,动态链接是装载时重定位

地址无关代码(PIC):解决共享对象指令中对绝对地址的重定位问题

延迟绑定(PLT):当函数第一次被调用时才进行绑定

ldd:查看程序依赖库

readelf:查看ELF结构相关信息

objdump:打印对象信息


 第8章、Linux共享库的组织

共享库版本命名:libname.so.x.y.z(主版本号x(重大升级,不兼容其他版本),次版本号y(增量升级),发布版本号z(修正、改进))

SO-NAME:只保留主版本号的共享库名

链接名:即libname.so.x.y.z中的name

LD_LIBRARY_PATH:改变某程序的共享库查找路径

LD_PRELOAD:指定预先装载的一些共享库或目标文件

LD_DEBUG:打开动态链接器的调试功能


 第9章、Windows下的动态链接

跳过


 第四部分:库与运行库

 第10章、内存

调用惯例:约定的函数调用方式


 第11章、运行库

程序运行步骤:操作系统创建进程,把控制权交给程序入口(一般是运行库中某个入口函数);入口函数对运行库和运行环境进行初始化,包括堆、I/O、线程、全局变量构造等;入口函数完成初始化后,调用main函数,执行程序主体部分;main函数执行完毕后,返回入口函数,进行清理工作,包括全局变量析构、堆销毁、关闭I/O等,然后进行系统调用结束进程

线程私有存储空间:栈、线程局部存储、寄存器

CRT(C语言运行库):启动与退出、标准函数、I/O、堆、语言实现、调试


 第12章、系统调用与API

系统调用:应用程序与操作系统内核之间的接口


 第13章、运行库与实现

主要讲 Mini CRT的实现