Linking

○Linking

 ▷obj 파일, 라이브러리 파일을 한데 묶어 실행파일로 만드는 과정

 

 ▶사용하는 이유

  ▶Modularity

   ▷여러 개의 소스파일을 모듈화하여 관리 가능하다. (각 팀이 다른 코드를 관리 가능)

   ▷자주 사용하는 함수들을 라이브러리로 만들어 사용 가능

 

  ▶Efficency

   ▷하나의 소스파일이 바뀌어도 모든 소스를 재컴파일 할 필요가 없기 때문에, 시간 절약 가능

   ▷라이브러리로 자주 사용하는 함수를 여러번 재정의할 필요가 없기 때문에, 공간 절약 가능

 

 

 ▶역할

  ▶Syombol Resoultion

   ▷프로그램은 함수명/변수명 등의 symbol을 정의하고, 이를 reference시킨다.

   ▷이런 symbol table은 obj파일의 symbol table에 배열의 형태로 있다. (이름, 크기, 위치)

   ▷linker는 각 symbol과 reference를 연결시켜준다.

 

  ▶Reolcation

   ▷각각의 code, data section을 하나로 합친다.

   ▷obj파일에 상대적으로 정해진 symbol들을 재배치시킨다.

   ▷모든 reference를 새로 정해진 위치로 Update시킨다.

 

 

 ▶Object Files 종류

   ▶Relocatable Object File (.o)

    ▷하나의 소스 파일 (.c)의 데이터, 코드의 정보를 담고 있는 파일   

    ▷ 다른 .o 파일들과 결합하여 실행파일을 만들 수 있다.

 

   ▶Executable Object File (.out)

    ▷코드, 데이터들이 메모리에 복사되어 바로 실행가능하다.

 

   ▶Shared Object File (.so)

    ▷load-time / run-time 도중에 동적으로 linking가능한 Relocatable Object File.

    ▷Dynamic Link Libraries (DLLs)라고도 부른다.

 

 

 ▶Ecutable and Linkable Format (ELF)

  ▷Linux에서 Object file에 대한 Standard binary format

  ▷ELF header : Word size, Byte ordering, File type, machine type, ...

  ▷Segment header table : Page size, virtual addresses memory segments, ...

  ▷.text section : Code

  ▷.rodata section : Read only data: jump tables, ...

  ▷.data section : Initialized lobal variables

  ▶.bss section

   ▷Uninitialized global variables

   ▷Symbol만을 가짐, 공간을 차지하지 않음?

  ▶.symtab section

   ▷Symbol table

   ▷Procedure and static variable names

   ▷Section names and locations

  ▶.rel.text section

   ▷Relocation info of .text section

   ▷명령의 주소가 exe파일에서 수정될 필요가 있음. (상대주소 - rip에서 연산)

  ▶.rel.data section

   ▷Relocation info of .data section

   ▷포인터의 주소가 exe파일에서 수정될 필요가 있음.

  ▷.debug section : symbolic debugging info (gcc -g)

  ▷.Section header table : Offsets and sizes of each section

 

 

 ▶Linker symbol

  ▶Global Symbols

   ▷해당 모듈에서 정의되어 다른 모듈에서 referenced 되는 symbol

   ▷non-static C functions, non-static global variables

 

  ▶External Symbols

   ▷다른 모듈에서 정의되어 해당 모듈에서 referenced 되는 symbol

 

  ▶Local Symbols

   ▷오직 해당 모듈에서 정의되고, referenced 되는 symbol (.bss, .data에 저장)

   ▷static-global variables

   ▷지역 변수와는 다르다. (지역 변수 - stack에 저장)

 

 

 ▶중첩 symbol

   ▷Strong : 초기화된 global variable

   ▷Weak : 초기화되지 않은 global variable / extern이 붙은 global variable

 

   ▶규칙

    ▷여러 개의 Strong : 컴파일 에러

    ▷하나의 Strong, 여러개의 Weak : Strong 선택

    ▷여러 개의 Weak : Weak중 무작위로 선택 -> 가장 위험!

 

   ▶해결책

    ▷Global variable의 사용을 피한다.

    ▷사용한다면 static/extern 한정자를 붙이거나 초기화 시킨다.

 

 

 ▶exe파일 -> Memory