Linux从头学:16张结构图,彻底理解【代码重定位】的底层原理

原创
ithorizon 7个月前 (10-13) 阅读数 30 #Linux

Linux从头学:16张结构图,彻底领会【代码重定位】的底层原理

在深入领会Linux操作系统的工作原理时,代码重定位是一个关键的概念。代码重定位是指在程序运行时,将程序中的代码地址从编译时确定的地址转换到实际运行时地址的过程。这一过程对于程序的动态链接和执行至关重要。本文将通过16张结构图,结合详细的解释,帮助读者彻底领会代码重定位的底层原理。

一、代码重定位的基本概念

代码重定位是动态链接器的一个重要功能。在Linux系统中,当一个可执行文件(如.out文件)被加载到内存中时,操作系统会负责将其中的代码地址重定位到正确的内存位置。以下是代码重定位的基本概念:

  • 静态重定位:在程序编译时完成,编译器会利用符号表生成重定位信息,链接器将这些信息添加到可执行文件中。
  • 动态重定位:在程序运行时完成,由动态链接器负责将重定位信息应用到可执行文件和共享库上。

二、代码重定位的过程

代码重定位的过程可以分为以下几个步骤:

  1. 程序编译:编译器将源代码编译成目标文件(.o文件),并生成符号表和重定位信息。
  2. 程序链接:链接器将多个目标文件链接成可执行文件,同时处理重定位信息,生成最终的重定位表。
  3. 程序加载:操作系统将可执行文件加载到内存中,动态链接器利用重定位表调整代码和数据的地址。
  4. 程序执行:程序起始执行,操作系统利用重定位表提供的地址,将代码和数据映射到内存中。

三、16张结构图解析代码重定位原理

以下是16张结构图,用于解析代码重定位的底层原理:

代码重定位过程图1

代码重定位过程图1:编译阶段

代码重定位过程图2

代码重定位过程图2:链接阶段

代码重定位过程图3

代码重定位过程图3:加载阶段

代码重定位过程图4

代码重定位过程图4:执行阶段

代码重定位过程图5

代码重定位过程图5:重定位信息结构

代码重定位过程图6

代码重定位过程图6:符号表结构

代码重定位过程图7

代码重定位过程图7:动态链接器结构

代码重定位过程图8

代码重定位过程图8:内存映射结构

代码重定位过程图9

代码重定位过程图9:重定位信息处理流程

代码重定位过程图10

代码重定位过程图10:符号解析流程

代码重定位过程图11

代码重定位过程图11:动态链接器加载共享库流程

代码重定位过程图12

代码重定位过程图12:内存地址调整流程

代码重定位过程图13

代码重定位过程图13:代码和数据映射流程

代码重定位过程图14

代码重定位过程图14:重定位表结构


本文由IT视界版权所有,禁止未经同意的情况下转发

文章标签: Linux


热门