目标文件

Posted 2020-12-27 kelamoyujuzhen

目标文件种类

有三种

①可重定位目标文件

被用于静态链接的文件，都是可重定位目标文件。根据这个概念，静态库文件(.a/.lib)和.o文件都是“可重定位目标文件”，因为它们都是静态链接的。

疑问：为什么称为“可重定位”？

因为静态连接时，逻辑地址需要被重定位为运行地址，所以就被称为可重定位目标文件。

②可执行目标文件

可以被执行的文件就是“可执行目标文件”，其实就是我们常说的“可执行文件/可执行程序”。

③共享目标文件

被动态链接的文件其实就是共享目标文件，其实就是动态库，因为动态库是动态链接的。因为动态库被共享使用的特性，因此也被称为共享库，所以动态库文件也被称为了共享目标文件。

 

目标文件格式

各不同运行环境之间(OS)，目标文件的格式是不同的，所以针对不同环境的目标文件，格式是不一样的。这就好比不同公司的规章制度肯定有区别。

疑问：目标文件格式有什么用？

格式规定了目标文件中指令和数据的组成结构，每个环境（OS）只认自己的格式。虽然不同的格式之间有区别，但是大体上都是类似的。

裸机目标文件

如果你的程序最终是运行在裸机上的话，裸机目标文件的格式为.bin格式。arm裸机，程序就是裸机运行的，所以那时编译出的目标文件都是.bin格式的。

unix系统的目标文件格式

早期unix

使用的a.out格式，因为这个历史遗留，现在再unix下编译时，如果不指定可执行文件的名字的话，默认起名为a.out，这个名字就来自于a.out这个格式名。Linux的父亲是Unix，因此对于Linux来说，编译时如果不指定可执行文件名的话，默认也起名为a.out，要注意，尽管起名为a.out，但是Linux系统目标文件的格式并不是a.out格式，仅仅只是沿用了a.out这个名字而已。

system V unix

unix升级到第5版本时，a.out格式变为了COFF格式（Common Object File Format：一般目标文件格式）。

现代Unix

已经改用ELF格式（Excutable and Linkable Format：可执行可链接格式）。

windows

windows是PE格式（Portable Excutable：可移植、可执行格式），由Unix COFF格式格式演变而来。

Linux

与现代的Unix一样的，使用的也是ELF格式，虽然在Linux下，编译时默认的可执行文件的名字是a.out，但是其实目标文件的格式是ELF（可执行可链接格式）。

如何理解ELF（可执行可链接格式）的含义？

可重定位目标文件、共享目标文件：可以被链接

可执行目标文件：可以被执行

 

可重定位目标文件

如何得到.o文件

.o文件即可重定位目标文件

o中放的都是机器指令。在没有链接之前，.o中的机器指令是无法执行的。

如何得到.a文件

.a文件即静态库文件

①先从各.c得到各个.o文件

②将各.o文件打包成静态库

对应ELF格式的文件结构

①总共13个节

②每个节都有一个编号。从ELF头开始编号，编号从0开始，编号的作用就是用来索引（找到）不同节的。

③每个.o的都是这样的结构。链接时要做的就是，将ELF格式的.o全部合成为一个完整的ELF格式可执行文件。

④.o中每个节的逻辑地址都是从0开始的