链接器和体系结构

Question

为什么我们有不同架构的链接器？链接器的服务是解析地址。那么它如何与目标架构的指令相关？

Answer 1

有很多很多原因，我不能详尽地列出所有的原因。

• 当体系结构不支持位置无关的代码时，连接器需要做更多的工作。在那些情况下，即使跳内的功能也需要解决。

• 接头需要创建体系结构特定的报头，如ELF或PE头。

• 链接器需要包括资源，数据叉或类似的事情的平台上支持他们

• 链接器需要实例出口C++模板

• 链接器还需要处理，不能尚未解决地址。这可以包括系统调用或动态加载的库。

• 链接动态库，链接器需要更多的出口不是一个单一的入口函数。不同的体系结构uuse不同的方法，以指示哪些功能被导出

• 接头可能需要插入实际呼叫序列，如果他们不能在编译时被确定。例如。对于支持两个指令集的体系结构，只要调用者和被调用者在使用的指令集中不同，就需要插入“指令集开关”。

• 链接的优化可以基于体系结构相关的细节。例如。如果4KB区域内的函数调用速度更快，则可以将调用者和被调用者放在一起。

• 内联跨越目标文件可以做到，但需要去除的呼叫建立，被叫序言，被叫收尾和返回值的处理。这些都是特定于架构的，所以只是承认它们已经采用了架构特定的链接器。

Answer 2

不同的体系结构在其指令中有不同的地址格式，链接器必须知道它们才能操作它们。

根据相对地址的大小，相对寻址可能会导致不同的指令。例如，对于ARM，还存在更复杂的方案。

通常它是在补充链接格式的说明书中描述，例如看看从this Wikipedia article on the ELF format链接的文档。

Answer 3

要解析地址链接器需要至少知道地址的性质和大小。某些体系结构（如x86实模式）具有相当复杂的寻址方案，其中一些嵌入指令中的地址，因此链接器可能需要知道地址或偏移量字段。

Answer 4

可以构建一些连接器来理解多种体系结构。例如，我为我的交叉编译器项目http://ellcc.org使用gnu ld，gdb，binutils和汇编程序。我有一个针对每个目标的汇编器，但链接器，调试器和binutils都可以理解所有的处理器。支持的处理器非常多样：ARM，CellSPU，Mips，MSP430，Nios2，PIC16，PowerPC，PowerPC64，Sparc，X86，X86_64。

Answer 5

一些工具链的构建使得当整个程序信息可用时，很大一部分优化被推迟到链接时间。内联，不断传播和许多其他传统优化的好处，都适用于整个二进制文件，而不仅仅是每个对象。