链接器的作用

简介

一个大的程序往往会分为多个源程序文件来编写，因而需要对多个源程序分别进行编译或汇编，来生成多个不同的目标文件(.o文件)，这些目标文件包含指令、数据、和其他说明信息。

为了生成一个可执行文件，需要按照一定的格式将多个目标文件融合在一起。而这就是链接器最基本的作用。

目标文件与可执行文件对比

目标文件

root@000d3fada0b3:~/asm# objdump -d hello.o

hello.o:     file format elf64-x86-64


Disassembly of section .text:

0000000000000000 <_start>:
   0:   b8 01 00 00 00          mov    $0x1,%eax
   5:   bf 01 00 00 00          mov    $0x1,%edi
   a:   48 be 00 00 00 00 00    movabs $0x0,%rsi
  11:   00 00 00
  14:   ba 0e 00 00 00          mov    $0xe,%edx
  19:   0f 05                   syscall
  1b:   b8 3c 00 00 00          mov    $0x3c,%eax
  20:   48 31 ff                xor    %rdi,%rdi
  23:   0f 05                   syscall

反汇编时，我们可以看到<_start>标签是没有分配地址的。

可执行文件

root@000d3fada0b3:~/asm# objdump -d hello

hello:     file format elf64-x86-64


Disassembly of section .text:

00000000004000b0 <_start>:
  4000b0:   b8 01 00 00 00          mov    $0x1,%eax
  4000b5:   bf 01 00 00 00          mov    $0x1,%edi
  4000ba:   48 be d8 00 60 00 00    movabs $0x6000d8,%rsi
  4000c1:   00 00 00
  4000c4:   ba 0e 00 00 00          mov    $0xe,%edx
  4000c9:   0f 05                   syscall
  4000cb:   b8 3c 00 00 00          mov    $0x3c,%eax
  4000d0:   48 31 ff                xor    %rdi,%rdi
  4000d3:   0f 05                   syscall

反汇编时，我们可以看到<_start>标签是分配了地址的。

链接器的作用

解析符号

解析文件中的变量、函数名称、语句等内容生成符号表。
符号表是一个结构数组，每个表项包含符号名、长度和位置信息等。

重新分配段(Section)空间

(ps: 不仅丑，还写错了。应该是.text)

每个目标文件(.o 文件)都有自己独立的.text段(Section)和.data段(Section)等空间。链接器将多个目标文件链接之后，生成一个新的可执行文件，需要对.text段以及.data段进行空间划分。

使用链接器的好处

模块化

可以将不同的源代码文件，由不同的人编写。之后再链接到一起。

提高效率

每个模块分开编译，只需要编译重新修改的源程序文件，之后再重新链接即可。