主编推荐语
多维度讲解多任务操作系统中编译、链接、装载与库的内幕与技术细节。
内容简介
本书深入浅出地讲解了构建过程（编译、链接）中的细节，从多个角度展示了程序与库文件或代码的集成方法，提出了面向代码重用和系统集成的软件架构设计方法，同时展示了系统开发过程中疑难问题的解决方案。
本书也是一本C和C二进制文件方面的软件工程指南，涵盖中级和专家级程序员所需的各方面内容和信息。
目录
- 版权信息
- The Translator's Words 译者序
- 前言 Preface
- Chapter 1 第1章 多任务操作系统基础
- 1.1 一些有用的抽象概念
- 1.2 存储器层次结构与缓存策略
- 1.3 虚拟内存
- 1.4 虚拟地址
- 1.5 进程的内存划分方案
- 1.6 二进制文件、编译器、链接器与装载器的作用
- 1.7 小结
- Chapter 2 第2章 程序生命周期阶段基础
- 2.1 基本假设
- 2.2 编写代码
- 2.3 编译阶段
- 2.3.1 基本概念
- 2.3.2 相关概念
- 2.3.3 编译的各个阶段
- 2.3.4 目标文件属性
- 2.3.5 编译过程的局限性
- 2.4 链接
- 2.4.1 链接阶段
- 2.4.2 链接器视角
- 2.5 可执行文件属性
- 2.5.1 各种节的类型
- 2.5.2 各种符号类型
- Chapter 3 第3章 加载程序执行阶段
- 3.1 shell的重要性
- 3.2 内核的作用
- 3.3 装载器的作用
- 3.3.1 装载器视角下的二进制文件（节与段）
- 3.3.2 程序加载阶段
- 3.4 程序执行入口点
- 3.4.1 装载器查找入口点
- 3.4.2 _start()函数的作用
- 3.4.3 __libc_start_main()函数的作用
- 3.4.4 栈和调用惯例
- Chapter 4 第4章 重用概念的作用
- 4.1 静态库
- 4.2 动态库
- 4.2.1 动态库和共享库
- 4.2.2 动态链接详解
- 4.2.3 Windows平台中动态链接的特点
- 4.2.4 动态库的特点
- 4.2.5 应用程序二进制接口
- 4.3 静态库和动态库对比
- 4.3.1 导入选择条件的差异
- 4.3.2 部署难题
- 4.4 一些有用的类比
- 4.5 结论：二进制重用概念所产生的影响
- Chapter 5 第5章 使用静态库
- 5.1 创建静态库
- 5.1.1 创建Linux静态库
- 5.1.2 创建Windows静态库
- 5.2 静态库的使用场合
- 5.3 静态库设计技巧
- 5.3.1 丢失符号可见性和唯一性的可能性
- 5.3.2 静态库使用禁忌
- 5.3.3 静态库链接的具体规则
- 5.3.4 将静态库转换成动态库
- 5.3.5 静态库在64位Linux平台上的问题
- Chapter 6 第6章 动态库的设计：基础篇
- 6.1 创建动态库
- 6.1.1 在Linux中创建动态库
- 6.1.2 在Windows中创建动态库
- 6.2 设计动态库
- 6.2.1 设计二进制接口
- 6.2.2 设计应用程序的二进制接口
- 6.2.3 控制动态库符号的可见性
- 6.2.4 完成链接需要满足的条件
- 6.3 动态链接模式
- 6.3.1 加载时动态链接
- 6.3.2 运行时动态链接
- 6.3.3 比较两种动态链接模式
- Chapter 7 第7章 定位库文件
- 7.1 典型用例场景
- 7.1.1 开发用例场景
- 7.1.2 用户运行时用例场景
- 7.2 构建过程中库文件的定位规则
- 7.2.1 Linux构建过程中的库文件定位规则
- 7.2.2 Windows构建过程中的库文件定位规则
- 7.3 运行时动态库文件的定位规则
- 7.3.1 Linux运行时动态库文件的定位规则
- 7.3.2 Windows运行时动态库文件的定位规则
- 7.4 示例：Linux构建时与运行时的库文件定位
- Chapter 8 第8章 动态库的设计：进阶篇
- 8.1 解析内存地址的必要性
- 8.2 引用解析中的常见问题
- 8.3 地址转换引发的问题
- 8.3.1 情景1：客户二进制文件需要知道动态库符号地址
- 8.3.2 情景2：被装载的库不需要知道其自身符号地址
- 8.4 链接器-装载器协作
- 8.4.1 总体策略
- 8.4.2 具体技术
- 8.4.3 链接器重定位提示概述
- 8.5 链接器-装载器协作实现技术
- 8.5.1 装载时重定位
- 8.5.2 位置无关代码
- Chapter 9 第9章 动态链接时的重复符号处理
- 9.1 重复符号的定义
- 9.2 重复符号的默认处理
- 9.3 在动态库链接过程中处理重复符号
- 9.3.1 处理重复符号问题的一般策略
- 9.3.2 链接器解析动态库重复符号的模糊算法准则
- 9.4 特定重复名称案例分析
- 9.4.1 案例1：客户二进制文件符号与动态库ABI函数冲突
- 9.4.2 案例2：不同动态库的ABI符号冲突
- 9.4.3 案例3：动态库ABI符号和另一个动态库局部符号冲突
- 9.4.4 案例4：两个未导出的动态库符号冲突
- 9.5 小提示：链接并不提供任何类型的命名空间继承
- Chapter 10 第10章 动态库的版本控制
- 10.1 主次版本号与向后兼容性
- 10.1.1 主版本号变更
- 10.1.2 次版本号变更
- 10.1.3 修订版本号
- 10.2 Linux动态库版本控制方案
- 10.2.1 基于soname的版本控制方案
- 10.2.2 基于符号的版本控制方案
- 10.3 Windows动态库版本控制
- 10.3.1 DLL版本信息
- 10.3.2 指定DLL版本信息
- 10.3.3 查询并获取DLL版本信息
- Chapter 11 第11章 动态库：其他主题
- 11.1 插件
- 11.1.1 导出规则
- 11.1.2 一些流行的插件架构
- 11.2 提示和技巧
- 11.2.1 使用动态库的实际意义
- 11.2.2 其他主题
- Chapter 12 第12章 Linux工具集
- 12.1 快速查看工具
- 12.1.1 file实用程序
- 12.1.2 size实用程序
- 12.2 详细信息分析工具
- 12.2.1 ldd
- 12.2.2 nm
- 12.2.3 objdump
- 12.2.4 readelf
- 12.3 部署阶段工具
- 12.3.1 chrpath
- 12.3.2 patchelf
- 12.3.3 strip
- 12.3.4 ldconfig
- 12.4 运行时分析工具
- 12.4.1 strace
- 12.4.2 addr2line
- 12.4.3 gdb
- 12.5 静态库工具
- Chapter 13 第13章 平台实践
- 13.1 链接过程调试
- 13.2 确定二进制文件类型
- 13.3 确定二进制文件入口点
- 13.3.1 获取可执行文件入口点
- 13.3.2 获取动态库入口点
- 13.4 列出符号信息
- 13.5 查看节的信息
- 13.5.1 列出所有节的信息
- 13.5.2 查看节的信息
- 13.6 查看段的信息
- 13.7 反汇编代码
- 13.7.1 反汇编二进制文件
- 13.7.2 反汇编正在运行的进程
- 13.8 判断是否为调试构建
- 13.9 查看加载时依赖项
- 13.10 查看装载器可以找到的库文件
- 13.11 查看运行时动态链接的库文件
- 13.11.1 strace实用程序
- 13.11.2 LD_DEBUG环境变量
- 13.11.3 /proc/<PID>/maps文件
- 13.11.4 lsof实用程序
- 13.11.5 通过编程方式查看
- 13.12 创建和维护静态库
- Chapter 14 第14章 Windows工具集
- 14.1 库管理器lib.exe
- 14.1.1 使用lib.exe处理静态库
- 14.1.2 使用lib.exe处理动态库
- 14.2 dumpbin实用程序
- 14.2.1 确定二进制文件类型
- 14.2.2 查看DLL的导出符号
- 14.2.3 查看节的信息
- 14.2.4 反汇编代码
- 14.2.5 确定是否使用了调试模式构建
- 14.2.6 查看加载时依赖项
- 14.3 Dependency Walker工具
评分及书评
给这本书评了5.0解释清楚了动态库的链接、加载与运行时的一些机制在多个进程共用同一个库时，一般会将该库链接成动态库，节省磁盘空间。运行时，再将该库映射到各进程的内存空间。看起来很合理，没毛病，但是，再细想一下问题就来了：1. 链接动态库时，函数的地址是从 0 开始的，装载到进程空间后，地址需要变更为实际装载的地址，这个动作是在哪里完成的？2. 如果是在装载时，由装载器修改了代码段中的地址，可以解决单进程的问题。多个进程要复用该动态库，不就做不到了么？3. 解决办法：引入位置无关代码（pic) 的思想，讲导出函数做成函数指针，不同进程修改少量的几个函数指针值就可以了下一个问题，函数命名冲突。不同动态库可能存在相同的函数签名，链接，运行也可能不报错，但是执行结果不是预期中的原因：如果存在命名冲突，动态库加载会按一定的优先级来决定采用哪一个实现，带来的副作用就是未被选中的实现，不知道自己被忽略了解决方法：采用命名空间，从源头上解决命名冲突问题再下一个问题，动态库的版本更新，如何保证使用新老版本的两个程序都能正常工作？基本思想：1. 约定主版本（api 有修改）、次版本（api 有新增）、修订版本（api 无变化）的更新原则 2. 链接动态库时，通过版本控制脚本来设置不同版本动态库对外可见哪些 api3. 链接可执行文件时，写入链接时的动态库的主、次版本 4. 运行时，不同进程看到的动态库就不一样了
出版方
机械工业出版社
机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。
