程序链接关于静态链接，动态链接，共享库，ABI的一些记录（os学习）

最近使用开发的过程中出现了一个小问题，顺便记录一下原因和方法--程序链接

Static Linking
在ld时，如果找到了obj文件中存在的reference，就会到libary中去把这个reference的binary code 添加到你的程序中去。
经过了静态链接的程序，是一个真正完全的可运行的程序，运行的时候不需要其它的东东，只需要os的kernel调用这个code就行了
静态链接中，最重要的一点：把libary中的binary 程序 添加到我们调用库函数的程序中去了。

Dynamic Linking
动态链接时，在ld时，如果我们写的code中调用了库中的代码，这里不会把库中的binary code直接添加我们的code中去，而是保留这个reference，在程序加载运行时，注意是在我们的code运行时，程序中保留的那个reference就会被链接程序链接到到libary中执行。动态链接的好处就是可以使on disk 程序非常的小，勤俭和了memory,动态链接的结果就是（shared libray），动态链接的程序是要依赖于包括reference的libary。在os中如果没有包括这个reference的库文件，我们写的程序就不能run了

Shared Libraries
同享的库
把很多可以独自运行的文件打包成一libary,这意味着我们不需要把libary里的binary文件添加到executable文件中，在executable中的reference在运行时来调整，这样所有execuable程序都可以到same memory中去找到libary binary。
这需要一些技能，libary中的binary程序不能有任何的static变量，也不能有global变量，如果有static变量或是global变量，这个binary程序就要为每个调用他的程序供给一个单独的变量空间。这种技能通常用在多线程的程序中，一个程序可能有多个控制流。

通过 库文件的位置在virtual memory中，也可能不是一定的，也就是说库文件的位置可能经常会变更，这就要求动态库文件在任何的位置都可以运行，就是生成的代码是与运行位置有关的。（这样的代码可以通过在GCC编译时，添加－PIC（position independent code）选项失掉）。这种位置有关的代码需要elf文件格式的支撑，位置有关的代码的运行效率可能要低一点（这是需要支付的代价）

ABI - Application Binary Interface
应用程序与二进制程序中调用的标准：
ABI定义了 libary 中的函数是如何被调用，还有syscall是如何调用的。这个调用标准 包括了，参数保存在stack中还是 保存在register中，在libary中函数的进口点是放在哪里，还有其它的一些内容。
当用static linkage时，生成的可运行的程序 与kenel调用应用程序时 用的ABI标准要一样。
当用dynamic linkage时，生成的可运行的程序，与libary 中使用的ABI标准要坚持一样。

Unresolved Symbols
没有解决的符号（就是用dynamic linkage时程序中存在的reference，或是static linkage时找不到符号）

linker会运行的参加一些你不知道的reference .
如（ $(V)$(LD) -o $@ $(KERN_LDFLAGS) $(KERN_OBJFILES) $(GCC_LIB) -b binary $(KERN_BINFILES) ）
这些reference包括了alloca(),memset(),memcpy()还有其它的一些函数（在libgcc.a中）。
经常我们会由于没有畸形的使用tool chain或是command line配置的有问题，而没法畸形的编译出自己的os kernel。或是我们调用的一些函数在libary中没实现。在我们ld时没有用libgcc这个库文件时(包括memcpy memmove,memset,memcmp)，通过会出错。

每日一道理

喜马拉雅直冲霄汉，可上面有攀爬者的旗帜；撒哈拉沙漠一望无垠，可里面有跋涉者的脚印；阿尔卑斯山壁立千仞，可其中有探险者的身影；雅鲁藏布江湍急浩荡，可其中有勇敢者的故事。

其它的一些symbols，如做除法，_udiv，求余_umode等。也是可以在libgcc库文件中找到的。如果你在ld时，missing such symbols,记住在ld时,link with libgcc.

原文位置：

http://wiki.osdev.org/How_kernel,_compiler,_and_C_library_work_together#Kerne

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录：

苹果与谷歌之争就是封闭收费与自由免费思想之争。（别急着把google来膜拜哦？那可是一家公司，以赚钱为目标的公司！当年我Party就是这样把广大劳动人民吸引过来的。今天的结果你们都看到了。）

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