第一次接觸《程式設計師的自我修養》的時候，的確懷有一種疑惑的態度的。因為潛意識告訴我：在計算機這一行，更強調的是實踐動手，而***修養的顯然不屬於動手操作類，至少不是太適合我的需求。但是，當我以一種隨意的心態翻閱的時候，我才發現我的判斷是多麼的幼稚！
這是一本深入淺出、通俗易懂的權威教材，特別是當我了解到寫書的時候，作者還是在校的研究生？！我就深深的驚呆了。。。好吧，還是那句台詞：人和人的差別怎麼這麼大呢。這時候才明白：難怪書中行文的口氣太接近生活用語了，讀書的過程感覺非常親切，就像與學長聊天。難得的是他們以這種方式講解計算機中底層晦澀的原理，把枯燥的知識講得精確且有趣生動，真正的大師風範啊。廢話不多說，下面進入正題。
全書共分為四個部分，十三的章節：
一.簡介
二.靜態鏈結
三.裝載與動態鏈結
四.庫與執行庫
在簡介部分
作者解釋了一些計算機領域的概念，如：簡單的hello world程式到底是怎麼執行的；作業系統在幕後為我們做了哪些工作；記憶體不夠了，會有哪些解決方式，諸如此類。作者在這裡只是為了提出問題，引發讀者的思考。畢竟，興趣才是最好的老師。也難怪，我在讀了這裡內容後，就決定：那天下午其他什麼作業都放下，只讀書。乙個下午，讀了一百多頁多內容（個人認為這速度對於計算機放方面多書籍來說已經夠快了，全書共計四百多頁）。他們似乎總能夠知道難點、疑問點在哪，然後一步一步深入，在讀書的過程中，你會發現這其實是乙個與作者互動的過程。有哪麼一種互動的感覺。在以前，我幾乎不怎麼讀書，更喜歡多學習方式是查網路資源。但是讀了這本書以後，我的好多觀點被撼動了，是不是已經錯過了好多好書了呢？不得而知，也不敢想了。。。所以在這裡奉勸大家，不要輕易的給某種事物貼標籤，如讀書。即使看到99.9%的無趣教材，也不要對那僅剩下的那一本放棄希望。
第二部分是靜態鏈結
在這一部分，主要的篇幅放在elf檔案格式的解釋上。linux下的目標檔案、靜態鏈結庫檔案、動態鏈結庫檔案採用的檔案格式都是elf檔案格式標準。對比下，windows下的程式檔案符合的標準是pe檔案。elf檔案有固定的格式控制，有52個位元組長度的檔案頭。它描述了整個檔案的檔案屬性，包括檔案是否可執行、是靜態鏈結還是動態鏈結及入口位址（如果是可執行檔案）、目標硬體、目標作業系統等資訊。而且同一份檔案有兩種檢視，分別對應於鏈結的過程、載入的過程。鏈結的過程，可以用節區的方式來看待檔案內容。整個檔案由不同的節區組成，在檔案頭有乙個字段標識節區表的位置，通過節區表可以方便的找到不同的節區。那麼節區裡面放的是什麼呢？比如：
.text(**段)、
.bss（未初始化的全域性變數或者靜態區域性變數）、
.data（初始化的全域性變數或者區域性靜態變數）
.rodata(唯讀資料段，放一些字串常量等資訊)、
.comment（注釋資訊段）、
.note.gnu-stack（堆疊提示段）
這些程式執行需要的資訊被分們別類放在不同的節區當中，但是載入進記憶體後，則是另外一番景象。載入後，elf的檢視是以一種稱為段表的方式管理的。不同的部分以段為單位進行管理，且有乙個稱為段表的資料結構輔助段的管理。因為節區表的資訊是以一種模型的方式固定產生的，有的程式可能並沒有.bss。所以這時候就需要去掉一些無用的資訊，同時進行一些節區的合併，以產生乙個段。以便os以段的方式進行許可權管理，如：唯讀的內容放在唯讀段、可讀寫的資訊放在另外乙個段（注意，os是以頁為最小粒度進行許可權管理的）。合併節區的好處不言而喻：可以減少記憶體碎片、提高記憶體利用率且方便os進行許可權管理。
第二部分的其他內容所佔篇幅不是很大，還講解了編譯器和鏈結器。編譯源**為可執行檔案的過程分為以下幾個步驟：
1.預處理
2.編譯源**
3.彙編
4.鏈結
1.預處理是解決一些巨集定義的替換等工作，為編譯做準備,對應的gcc操作為：gcc -e xx.c -o xx.i(xx為源檔名)。
2.編譯是將原始碼編譯為組合語言的過程，對應的gcc操作為:gcc -s xx.i -o xx.s。由xx.i 產生xx.s檔案。
3.彙編是將彙編**的檔案匯編為機器語言的過程，對應的gcc操作為：gcc -c xx.s -o xx.o
4.鏈結是將目標檔案鏈結為乙個整的可執行檔案的過程，對應的gcc操作為 gcc xx.o -o xx(xx成為可執行,執行時候可以用 "./xx" 的方式執行)。
當然，平時常用的方式是直截了當的 " gcc xx.c ",做完以上所有過程生成可執行檔案 " a.out "。在這裡，我將重點闡述鏈結的過程。鏈結的過程是不可避免的，比如我們很有可能用到系統函式printf（）、scanf（）...此時，也許有人會反駁：「我的程式沒用到這些個函式，所以鏈結的過程在這樣的程式中不存在！！」。真的是這回事嗎？！顯然不是嘛...要是那樣的話，我豈不是自己打自己的臉嗎?對不，呵呵。。。其實，在程式執行的時候，main（）函式一定不是第乙個被執行的函式，那第乙個被執行的函式是什麼捏？start（）函式（不信的話你 " objdump -d a.out " 一下看看唄）。乙個被忽視但又一直存在的函式，它才是第乙個被呼叫執行的函式。main（）只不過是它呼叫的子函式而已。好吧，這傢伙是必須存在的，但顯然不在你寫的程式中吧，由此看來，鏈結過程是不是肯定存在？！
好吧，扯的有點多了啊。那麼鏈結過程肯定是有的，究竟鏈結幹了什麼呢？這裡我再舉乙個例子。兩個檔案 " a.c 、 b.c ",在a中有乙個外部變數x,在b中用到a中的這個變數怎麼辦呢？c語言提供支援，方法如下：「extern x 」，標識x在外部申明。這樣編譯的時候就不會報錯了。那麼編譯但不鏈結時候，b中用到a的x，位址如何確定呢？此時，編譯器充分發揮自己的主觀能動性：隨便給它乙個位址就行了。於是b中用到a中的x位址就被規定為乙個數值了，多少呢？不是其它值，就是0（資料位址被定為0，外部函式位址被定為乙個特定的之的值，如：call 0x08048900 ，跳到位址的最低位08）。這些假位址在執行的時候肯定是不行的，所以必須有乙個鏈結的過程來修正這些位址為正確的位址。
第三部分是裝載與動態鏈結
這部分的重點當然是虛擬空間的分配與管理啦。虛擬位址空間有4g大小（32位位址空間）！但是能用的空間才多大呢？linux有3g左右，而windows才2g左右（windows你為什麼總這麼的奇怪...省略一百字，呵呵）。4g的虛擬位址空間，理論上雖然都可以分配給程序，但是作業系統為了方便管理，有些空間被強制用作其它用途。邏輯位址空間（4g），典型的被分為4部分（windows分配方式）：核心區（0xc0000000-0xffffffff）、隔離區(0xbfff0000-0xbfffffff)、使用者區(0x00010000-0xbffeffff)、null區（0x00000000-0x0000ffff）。核心區一般1g左右，所有程序必須對映物理的os所在的區域，即物理的1g空間被所有程序共享哦。緊接著核心區的是隔離區，這部分區域是os用來保護自己的黑色地帶，但凡有程序試圖通過緩衝區溢位等方式攻擊時，都將遭到os的阻止（理論上），這片區域就是os的外圍城牆。使用者區才是各程序區分自己的地方，其他區域都是一樣的。使用者區存放的是：**段、資料段、堆疊段...null區用來幹什麼的呢？是用來保證介面的一致性的的吧（僅僅是個人觀點。當然，估計還有其他原因，但是目前還未找到）。怎麼來保證一致性呢？在程式中，你也許會用到malloc()函式來為某個資料結構分配空間。大部分情況下，都可以正常分配，但是總有那麼些個情況它就是分配不成功-_-！！c語言有必要專門為申請空間不成功儲存狀態資訊嗎？如哪種情況導致的不成功。愚認為沒必要，一方面，分配失敗畢竟在概率上只是少數。另外一方面，程式關心的只是成功與否，至於原因，或許並不在意（其實空間不足或許是絕大部分原因，所以也就沒必要判斷分配失敗原因了）。分配不成功時候，os將指標指向null區。使用者只需要判斷是否分配在null區，就可以得到分配是否成功。如果失敗，至於原因如何，c語言未提供支援（分析見上）。
第四部分是庫與執行庫。
這部分則關於動態庫知識的介紹，如api、公共執行庫等，這部分知識是關於規則的介紹及使用，較為瑣碎。其他一些內容如：棧的構造、堆的分配演算法、執行時多執行緒的困擾、crt的改進、中斷與系統呼叫...其中頗為感興趣的是微軟的hot patch prologue技術，詳細內容見《程式設計師的自我修養》的p292頁。本人另外一篇部落格就是介紹這項技術的ppt截圖，感興趣的話可以翻翻看，應該很快就可以找到吧，總共沒幾篇博文。微軟在編譯現代的程式的時候，會人為的加上7個位元組的內容，就這7個位元組的內容可以實現熱修復（不需要宕機就可以實現dll的替換哦）。當然，實現這項技術的基礎是api hook。api hook可以改變函式的執行流程，微軟是這項技術的狂熱愛好者，並在os層面提供支援。這是為什麼呢？我們知道微軟的os有很多版本，應用程式開發時，只能對某一款os提供最完美的支援。如：有很多遊戲都是針對經典的xp開發的，但是在win7上出現相容性問題（很多人都會遇到吧，呵呵）。這時候就體現熱修復的威力了，它可以同時儲存兩個版本的dll。出現相容性問題後，改變dll的版本，當然執行完還需要改回來。這個過程就需要那7個位元組來實現跳轉到目標dll，7個位元組的內容包含兩個跳**2（短跳）+5（長跳）。5個位元組的長跳就可以跳到32位位址空間的任意位置，那為什麼還需要2個位元組的短跳呢？原因很簡單，概率問題。因為實現的時候並不僅僅需要理論，更需要實踐的支援。實踐概率表明：大部分的情況不需要跳轉（即不需要版本相容）。這種情況下，5個位元組的長跳就會被忽略，就是浪費5個位元組的空間。但是通過2+5的方式（短跳的目的位址是長跳的位置，它倆緊挨著），浪費的空間只有兩個位元組。所以出現這種2+5的組合跳轉方式。
《程式設計師的自我修養 鏈結 裝載與庫》 鏈結
對於平常的應用程式開發，我們很少需要關注編譯和鏈結過程，因為通常的開發環境都是流行的整合開發環境 ide 比如visual studio myeclipse等。這樣的ide一般都將編譯和鏈結的過程一步完成，通常將這種編譯和鏈結合併在一起的過程稱為構建，即使使用命令列來編譯乙個源 檔案，簡單的一句 g...
《程式設計師的自我修養 鏈結 裝載與庫》
先不說別的，就單看書名就知道是什麼意思了。作者的意思是想 演員的自我修養 的作者 斯坦尼斯拉夫斯基 致敬。老斯的那本書我沒看過。但我看這本書的意思就是培養程式設計師的基本素質。你說啥叫基本素質？那就是你能夠了解你編寫的程式的任何乙個執行的細節。就拿乙個簡單的 hello world 來說，它是如何執...
Notes 《程式設計師的自我修養 鏈結 裝載與庫》
記錄下每章的知識點，便於以後對著這份知識圖譜，複習和重組。掌握硬體中的核心部件 cpu 記憶體 i o控制晶元 了解cpu核心頻率提公升過程中硬體構架的演進 從bus，到pci isa，再到pci express 搶占式cpu分配方式 cpu由作業系統統一分配，因為cpu分配給每個process的時...