《程序員的自我修養》讀書筆記

斷斷續續看了幾個月，終於把這本書看（fan）完了，一個程序寫完後，到運行之間的過程，涉及到的知識點不可謂少，有很多收穫，例行記錄下。

 

第一部分：簡介

第1章、溫故而知新

主要介紹一些操做系統的基本知識，須要忘了 設備驅動、操做系統、虛擬空間、物理空間、頁映射、線程等基本概念的建議要回顧下。

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第二部分：靜態連接

第2章、編譯和連接

使用gcc編譯程序生成目標文件中，經歷了四個過程：預處理、編譯、彙編、連接

預編譯：處理源代碼文件中以「#」開頭的與編譯指令（生成 .i 文件）

編譯：對預處理後的文件進行詞法分析、語法分析、語義分析及優化，產生相應的彙編代碼文件（生成 .s 文件）

（gcc把預編譯和編譯合成一個步驟，使用cc1程序完成，改程序位於 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/ 中）

彙編：將彙編代碼轉成機器可執行的指令，每個彙編語句幾乎對應着一條機器指令（使用匯編器 as 完成，生成 .o 目標文件）

連接：連接須要用到的其餘文件，生成最終可執行文件（使用ld程序，生成 .out 文件）（其過程包括地址和空間分配、符號決議、重定位）

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第3章、目標文件裏有什麼

可執行文件格式：PE（windows下的Portable Executable）、ELF（linux下的 Executable Linkable Format），都是COFF（Common file firmat）格式的變種

動態連接庫（DLL，Dynamic Linking Library，windows下的.dll和linux下的.so）和靜態連接文庫（Static Linking Library，windows下的的.lib和linux下的.a）文件已可執行文件格式存儲。

linux下可用 file 指令查看文件格式

ELF文件結構：代碼段、數據段、BSS段、文件頭、段表、重定位表、字符串表、符號表、調試表

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第4章、靜態連接

空間與地址分配、符號解析和重定位

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第5章、Windows PE/COFF

由於基於Linux開發，windows相關的暫時跳過

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第三部分：裝載與動態連接

第6章、可執行文件的裝載與進程

操做系統裝載程序到內存：覆蓋裝入和頁映射

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第7章、動態連接

靜態連接會浪費內存和磁盤空間、模塊更新困難

靜態連接是連接時重定位，動態連接是裝載時重定位

地址無關代碼（PIC）：解決共享對象指令中對絕對地址的重定位問題

延遲綁定（PLT）：當函數第一次被調用時才進行綁定

ldd：查看程序依賴庫

readelf：查看ELF結構相關信息

objdump：打印對象信息

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第8章、Linux共享庫的組織

共享庫版本命名：libname.so.x.y.z（主版本號x（重大升級，不兼容其餘版本），次版本號y（增量升級），發佈版本號z（修正、改進））

SO-NAME：只保留主版本號的共享庫名

連接名：即libname.so.x.y.z中的name

LD_LIBRARY_PATH：改變某程序的共享庫查找路徑

LD_PRELOAD：指定預先裝載的一些共享庫或目標文件

LD_DEBUG：打開動態連接器的調試功能

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第9章、Windows下的動態連接

跳過

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第四部分：庫與運行庫

第10章、內存

調用慣例：約定的函數調用方式

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第11章、運行庫

程序運行步驟：操做系統建立進程，把控制權交給程序入口（通常是運行庫中某個入口函數）；入口函數對運行庫和運行環境進行初始化，包括堆、I/O、線程、全局變量構造等；入口函數完成初始化後，調用main函數，執行程序主體部分；main函數執行完畢後，返回入口函數，進行清理工做，包括全局變量析構、堆銷燬、關閉I/O等，而後進行系統調用結束進程

線程私有存儲空間：棧、線程局部存儲、寄存器

CRT（C語言運行庫）：啓動與退出、標準函數、I/O、堆、語言實現、調試

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第12章、系統調用與API

系統調用：應用程序與操做系統內核之間的接口

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第13章、運行庫與實現

主要講 Mini CRT的實現