编译链接原理

虚拟地址空间

      32位计算机，每个程序都有4G的虚拟地址空间。首先虚拟地址空间分为两大块，一个是用户空间，一个是内核空间。用户空间占3G的大小，并且它是每个进程所独有的，它的开头128M存放的是我们无法访问的地方。

.text：C语言的编译后执行语句都编译成机器代码，保存在.text段；

.data：已初始化的全局变量和局部静态变量都保存在.data段；

.bss：为未初始化的全局变量和局部静态变量预留值；

.堆：堆内存是我们在c语言中用malloc申请或者在c++中用new来申请的一端可能不连续的内存，堆是由低地址向高地址申请的。

.栈：栈中存放我们的局部变量，特性是先进后出，并且它是由系统自动开辟以及释放。并且内存是连续的,栈是高地址向低地址扩展的连续内存，栈的大小一般是2M。

编译（生成可重定位的二进制文件）

.c/.cpp文件首先会进行预编译，完成后生成（.i文件）：

具体内容：

（1）、#indefine宏定义替换

（2）、#include展开头文件（递归）

（3）、#if #endif 删除预编译指令

（4）、删除注释/*…*/

（5）、添加行号文件标识

（6）、保留#progma

在预编译完成之后，进行编译，完成后生成（.s文件）：

具体内容：

（1）、词法分析

（2）、语法分析

（3）、语义分析

（4）、代码优化（生成指令代码，汇编代码）

在编译完成之后，进行汇编，完成后生成（.o）文件

具体内容：

（1）、指令代码转化成二进制（可重定位的二进制文件）

链接（生成可执行文件）

具体内容：将有关的目标文件彼此链接，也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义链接起来，是的所有的这些文件成为一个能够让操作系统装入执行的统一整体，可分为动态链接和静态链接，

（1）、合并段和符号表

（2）、符号解析

（3）、分配地址和空间

（4）、符号的重定位

强弱符号：

强符号：已初始化的全局变量；

弱符号：未初始化的全局变量；

强弱符号的规则:

1、两个强符号，重定义

2、一个强符号一个弱符号，选强符号

3、两个弱符号，选字节长的

程序运行原理：

1、创建虚拟地址空间和物理内存的映射。

2、加载指令和数据。

3、第一行指令的地址写入PC寄存器。