로더 & 링킹 과정알아보기

 

'프로그램이 빌드되는 과정' 프로그램 (실행파일)이 만들어 지는 과정에 대해 다뤄볼까 합니다.

설명에 앞서 필요한 용어와 간략한 지식을 먼저 설명드리고, 과정을 보여드리도록 하겠습니다.

 

컴파일에 관련한 정보는  lucete1230-cyberpolice.tistory.com/157 이전글을 참고해주세요.

 

 

 

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링커란?

 

링커(linker) 또는 링크 에디터(link editor)는 컴퓨터 과학에서 컴파일러가 만들어낸 하나 이상의 목적 파일을

가져와 이를 단일 실행 프로그램으로 병합하는 프로그램이다.

 

유닉스 계열 운영 체제에서 로더를 링커의 동의어로 사용되기도 한다. (출처 : 위키백과)

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ㅇ 주요 역할들 

- 주 기억장치의 할당(확보)

- 연결(Linking) 

- 재배치(Relocation) 

- 프로그램 연결 적재(Loading)

: dll 이란? goddaehee.tistory.com/185

 

 

Linker(링커)란 링킹을 담당하는 프로그램이다.

링커는 소프트웨어 개발에서 독립적인 컴파일을 가능하게 하는 아주 중요한 역할을 담당한다.

 

링커 덕분에 큰 규모의 응용프로그램을 한 개의 소스 파일로 구성하는 대신 별도로 수정할 수 있고,

컴파일할 수 있는 보다 관리할 만한 규모의 더 작은 모듈들로 나눌 수 있다.

 

즉, 아주 거대한 프로그램을 하나의 소스 파일이 아니라 수많은 소스 파일로 모듈화하여 개발을 진행할 수 있는 것이다. 링커 덕분에 우리는 모듈 중에 한 개를 변경할 때,

다른 파일들을 재컴파일할 필요 없이 이 파일만을 간단히 재컴파일하고 이를 다시 링크하여 변경사항을 적용할 수 있다.

 

 

Linking(링킹)은 여러 개의 코드와 데이터를 모아서 연결하여 메모리에 로드될 수 있고 실행될 수 있는 한 개의 파일로 만드는 작업이다. 이 파일이 메모리에 로딩되어 실행된다. 링크는 컴파일시에 수행되는 경우도 있고, 로딩시에 수행되는 경우도 있고, 실행시에 수행되는 경우도 있다.

 

 

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링킹이란 컴파일 이후, 실행하기 이전에 작성한 프로그램이 사용하는 다른 프로그램이나 라이브러리를 가져와 연결하는 과정을 말한다.

 

 

 링킹은 정적 링킹과 동적 링킹, 두 가지 방식이 있는데, 이 두 링킹 방식의 차이는 아래 링크를 확인해주세요.

 

jhnyang.tistory.com/42

[운영체제]Static Linking vs Dynamic Linking(shared Library) 정적링킹 vs 동적링킹

 

 

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로더란 무엇인가?

로더(loader)는 컴퓨터 내부로 정보를 들여오거나 로드 모듈을 디스크 등의 보조기억장치로 부터 주 기억장치에

적재하는 시스템 소프트웨어이다.

 

 

모든 개념/용어 파악하기 ▼

소스 파일

• 사람이 읽을 수 있는 문법들 (C , JAVA)

오브젝트 파일

• 수행 코드, 데이터 들이 저장되어 있다.
• 또 이런 수행코드, 데이터들이 메모리 어디에 저장되어야 하는지 알려주는 주소 정보들이 있다.
• 그리고 여러 변수들의 정보 등등..이 저장되어있는 Symbol Table이 있다.
• Linker가 프로그램을 Linking 하기 위해 사용하는 정보가 있는데 그 정보들이 저장된 테이블을 Relocation Table 이라 한다.

컴파일러

• 각 소스파일을 오브젝트파일로 변환 시켜주는 역할을 한다.

링커

• 모든 오브젝트 파일들을 하나의 오브젝트 파일로 합친다(Executable file로 합친다)

로더

• Executable file 을 읽는다.
• 메인 메모리에 오브젝트 파일에있는 내용들을 올리고
• context들을 만들고 프로그램을 수행시킬 수 있도록 만든다.
• OS의 한 부분이다.

Section

• 컴파일러를 거쳐 만들어진 오브젝트 파일 안에는 여러개의 Section이 존재한다.
• 오브젝트 파일을 구성하는 Unit 들 또는 어떠한 데이터를 묶어놓은 단위들을 Section 이라 한다.
• 각 섹션들은 추후 메모리에 적재될 독자적인 영역을 가지게 된다. -> 이 영역을 세그먼트라고 부른다.
• 각 섹션안에는 함수이름이나, 변수이름등 , 여러 심볼들이 존재하고 그 섹셕안에서 자신만의 위치인 offset을 주소로 가진다.

출처  : 구글 블로그

 

 

https://m.blog.naver.com/white_cap/221003190571

 

총 과정은 이렇게 진행됨.

 

코드 작성 -- (컴파일)--> 오브젝트 파일 -- (링킹)--> 실행 파일 -- (로드) --> 메모리 적재 및 수행.


*** 프로그램은 왜 메모리에 적재되어야 할까? ***

우리가 코드를 작성하고 변환 작업을 거친 파일들이 저장되는 곳은 흔히 말하는 스토리지(ex. HDD, SSD..)이다. CPU와 스토리지가 직접 데이터를 주고 받기에는 너무 느리기 때문에 CPU가 처리하기 위한 모든 프로그램은 최소 메모리(ex. RAM)에 적재되어야 한다.
(최소라고 말하는 이유는 메모리 종류에는 순차적으로 여러 개가 존재하기 때문이다.)
흔히 우리가 사용하는 RAM은 휘발성이기 때문에 평소에는 스토리지에 저장해 두었다가 필요한 부분만 메모리에 적재시켜서 사용하게 된다.

이렇게 메모리에 올라간 것의 구조를 볼 수 있는 것이 'ollydbg'


출처: https://seohs.tistory.com/259

 

 

 

(아래 주소들 참고하시면 이해가 더 빠를 것 같네요) 

참고 사이트 ▼ 

yimoyimo.tk/Linker-and-Loader/

[OS]컴파일 & 링킹 & 로더 과정

 

gamestory2.tistory.com/194

프로그램이 만들어지는 과정(exe파일,실행파일)

 

www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=5251

링커 [정보통신기술용어해설]