C 链接器如何重定位地址并解析符号？

C 链接在实践中如何工作？

在 C 编程领域，链接在将编译的目标文件组合成单个可执行程序方面发挥着至关重要的作用。与涉及使用特定命令的“如何链接”问题不同，本文从根本上深入探讨了链接的复杂工作原理。

1. 简介：

   • 链接的关键功能是地址重定位。
   • 编译器无法确定变量和函数的最终地址，因为它一次只能看到单个输入文件。
   • 链接可以解析未定义的符号，避免多个部分之间的冲突，并在所有目标文件中一致地分配地址。

2. 理解 .o 的 .text文件：

   • 反编译目标文件的 .text 部分会显示代表数据或函数地址的占位符值。
   • 编译器插入这些占位符是因为它缺少有关最终记忆的信息

3. 引入 .rela.text：

   • .rela.text 部分包含重定位条目。
   • 每个条目指定 .text 部分内的偏移量并提供有关重定位类型的信息必需。
   • 在这种情况下，R_X86_64_64 表示 64 位重定位，并在偏移处简单添加值。

4. 重定位这可执行文件：

   • 在链接期间，链接器处理 .rela.text 条目。
   • 它计算最终地址并将其插入可执行文件的 .text 部分。
   • 结果是一个完全解析和重定位的可执行程序，可以在目标上执行

5. 程序头和地址映射：

   • 链接器还生成描述节布局的程序头在可执行文件中。
   • 程序头包含每个部分的起始地址，允许操作系统正确地加载并访问代码和数据。

6. 结论：

   • 链接过程是一个复杂但必不可少的步骤C 程序执行。
   • 它确保所有目标文件正确组合、地址重新定位以及加载节适当的内存位置。
   • 理解这个复杂的过程对于优化 C 程序的性能和正确性至关重要。

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