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GA: UA-34467841-15
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縱剖執行檔結構 Towards an Anatomy of Executables - Frank Lin
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本講題簡介 executable 是怎麼經過 toolchain 生成，簡介 ELF 格式，static linking 以及 dynamic linking。如果你平常都是透過 gcc a.c來編譯檔案，卻不太了解 a.c 是怎麼變成 a.out 的話，這是一個你可以來了解的過程。

## 目標聽眾
Linux 程式開發入門者

## 先備知識
Basic linux and c programming
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###### tags: `SITCON 2021 共筆` `SITCON 2021` `2021` `共筆` `R2`

{%hackmd 8guaVQ0CRbaeUldFwc_8Ow %}

> 請從這裡開始

## LABS

git clone https://github.com/NTHU-SC/linking-labs
git checkout sitcon2021

> 今天會講 `Hello World` 資料夾的東西

## readelf
- `-S` : Section 資訊
- 類似寫小說的章節概念 (一個Linking段落)
- 可以用 `dd` 切出
- `-s` : Symbol 資訊
- `-sW`

## 產生過程
- PREPROCESSING -> COMPILE -> ASSEMBLE -> LINKING
- 用 `gcc --verbose` 可觀察

### PREPROCESSING
- `-D` : define symbol
- `-I` : header 資料夾指定

### COMPILER
- `-Wall`
- `-O` : 最佳化
- `-O1`
- `-O2`
- `-O3`
- `-Ofast`(可能會出錯)
- for linking:
- `-fPIC`
- `-shared`
- `-static`

## LINKING
- Static Linking
- 打包object file到library
- `.a`
- Dynamic Linking
- 用到程式才去解析 symbol 在哪裡
- useful tools
- `ldd`
- `ldconfig -v`

## LAB - Super Calculator
:::info
不同語言只要能變成 object file 就能產生 symbol。
:::
- C 接到 C++
- `extern "C"` 比較好
- 暴力處理 C++ mangling
- `_Z` prefix for C++ 等
- 可以直接在寫程式時直接引用
- Fortran
- _gfortran

# 提問
- 如何在這個議題上自我精進 / 更加深入
- 可以看《程式設計師的自我修養 - 連結、載入、程式庫》
- Debug symbol 是什麼？
- 保留原始程式碼在一般編譯過程中損失的訊息
- gcc 加上 `-g` 參數來保留 / 加入 debug symbol
- 沒有的話，`gdb` 等除錯器難以輸出可以辨識/偵錯的訊息
- 給你 offset 之類的訊息
- 看不懂
- 有的話，可以在除錯器中輸出錯誤位置 (第幾行，哪個檔案)
- 還可以印出變數
- 如何實現用相對路徑載入共享程式庫
- `LD_LIBRARY_PATH`
- 指定 library 尋找路徑 (path)
- `LD_PRELOAD`
- 覆蓋 dynamic library 載入順序
- 強迫優先載入某個 library