程序员的自我修养 --- 链接、装载与库程序员的自我修养

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我是靠谱客的博主明理诺言，最近开发中收集的这篇文章主要介绍程序员的自我修养 --- 链接、装载与库程序员的自我修养，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

程序员的自我修养

此书正在阅读中，笔记持续更新。。。

回顾

1、线程

（1）什么是线程

轻量级进程
由线程ID、当前指令指针、寄存器集合、堆栈组成

一个进程由一个到多个线程组成，各个线程之间共享程序的内存空间（包括代码段、数据段、堆等）以及一些进程级的资源（如打开文件和信号）
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（2）单线程 & 多线程

① 使用多线程的原因
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② 多线程模型

一对一
多对一
多对多

（3）线程调度及优先级
① 状态切换
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抢占：线程在用尽时间片后会被强制剥夺继续执行的权利，而进入就绪状态，分为可抢占线程和不可抢占线程

② 优先级

a. 分类

IO密集型线程：频繁等待的线程
CPU密集型线程：很少等待的线程

b. 饿死

c. 线程优先级改变的方式

用户指定优先级
根据进入等待状态的频繁程度提升或降低优先级
长时间得不到执行而被提升优先级

（4）线程安全

① 单指令的操作成为原子的，器质性是不会被打断的

② 同步：一个线程访问数据为结束的时候，其他线程不得对同一个数据进行访问 -> 对数据的访问被原子化了

锁：非强制机制
二元信号量
- 状态：占用、非占用
- 多元信号量，即信号量
  case：一个初始值为N的信号量允许N个线程并发访问
  ① 获取信号量
  ② 操作过程：
  - 信号量-1
  - 信号量<0，进入等待状态；否则继续执行
    ③ 访问玩资源，线程释放信号量的操作：
  - 信号量+1
  - 信号量<1，唤醒一个等待中的线程
互斥量
临界区
读写锁

③ 可重入

a. 情况：

多个线程同时执行该函数
函数自身调用自身（可能经过多层调用）

b. 条件：

不使用任何（局部）静态或全局的非const变量
不返回任何（局部）静态或全局的非const变量指针
仅依赖调用方提供的参数
不依赖任何单个资源的锁（mutex等）
不调用任何不可冲入的函数

静态链接

Build：包含编译和链接，IDE和编译器提供的默认配置、变异和连接参数对于大部分的应用程序开发已足够使用，那么实际的系统软件的运行机制和原理是怎么样的呢
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分为四个步骤：预处理、编译、汇编、链接
1、预编译
主要处理以“#”开头的预编译指令，如：“#include”、“#define”，得到预编译文件（.i/.ii）
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2、编译
将预编译文件进行词法分析、语法分析、语义分析以及优化，生成汇编代码文件（.s）
编译6步骤：扫描、语法分析、语义分析、源代码优化、代码生成和目标代码优化
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举个例子：

// CompilerExpression.c
array[index] = (index + 4) * (2 + 6)

① 扫描：源程序输入扫描器，将源代码字符序列分割成一系列记号
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② 语法分析：采用语法上下文无关语法，对记号进行语法分析，产生语法树（以表达式为节点的树）
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③ 语义分析：静态语义、动态语义
④中间语言生成：类型根据编译器，主要有：三地址码、P-代码

t1 = 2 + 6
t2 = index + 4
t3 = t2 * t1
array[index] = t3

优化之后：

t2 = index + 4
t2 = t2 * 8
array[index] = t2

编译器前端：产生机器无关的中间代码
编译器后端：将中间代码转换成目标机器代码
3、汇编
将汇编代码转变为机器码
（1）目标代码生成与优化

其中，编译器后端

代码生成器：将中间代码转换成目标机器代码
目标代码优化器：比如选择合适的寻址方式、使用位移来代替乘法运算、删除多余

movl index, %ecx; value of index to ecx
addl $4, %ecx; ecx = ecx + 4
mull $8, %ecx; ecx = ecx * 8
movl index, %eax; value of index to eax
movl %ecx, array(, eax, 4); array[index] = ecx

乘法由一条相对复杂的基址比例变址寻址的lea指令完成，mov指令完成赋值
4、链接
（1）生成可执行文件（最常见为运行时库：支持程序运行的基本函数的集合）
（2）重定位入口
（3）链接主要过程：