程式編譯概述

c程式變成可執行文件(.o檔)大致上為以下步驟：

c語言 -----> 預處理文件 -----> 彙編語言 -----> 可重定位文件 ------> 可執行文件

* 預處理文件(gcc -E) ：展開巨集，將library(#include<.h>)和宏定義(#define)載入並展開

* 彙編語言(gcc -S)： 即組合語言，由編譯器（compiler）生成，一般而言，生成過成為 1. 語法表示 2. 語法分析 3. 中間碼生成 4. 代碼生成 5. 代碼優化

* 可重定位文件(gcc -C)：二進制文件，但此時上不能執行，因為還沒有將所需的object files 連接起來

* 可執行文件（ld）：由連接器將所有object files連接起來，形成可執行elf file（在linux系統下為elf，windows是pe file，兩者接源自於coff file）

以下，我們要提幾個點

1.在這裡，有沒有一個疑惑，可重定位文件跟可執行文件兩者都是二進制檔，為什麼要分開做，不能一次做完嗎？
這裡分開生成的目的是什麼呢？
其目的就是：分配位置! 在還沒指定真正的位置時，假如你呼叫一個printf函式，它存於另一個object file，此時，在二進制程式碼的部份，它地址顯示為0。
2.我們想要分析object file時，大多使用readelf或objdump等工具

$ cat test.c
int main(){
	printf("hello\n");
}
$ gcc -C test.c -o test.o
$ readelf -h test.o
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              DYN (Shared object file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x1060
  Start of program headers:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          14712 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         13
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         31
  Section header string table index: 30

第一行的magic number(7f 45 4c..)是告訴電腦這個檔案是elf檔
必須注意的是program header和section header！

• program header: 紀錄程式如何載入記憶體
• section header: 紀錄每一個節區的位址（包含常見的.bss .data .text等）
  以下為網路上查到解釋詳細的圖片
  

圖片來源

明天再把elf裡面結構說更清楚些，然後來大致說明一下內部relocation的機制！