内核编译 --- 链接器

先回顾一下编译知识

将一个程序的编译分为两个大的阶段：编译阶段和链接阶段
编译阶段又分为三个步骤：预编译，编译（此编译和上面程序的编译不是同一个意思… 上面那个是指宽泛的编译）和汇编

编译阶段经过预编译、编译和汇编处理后生成一个.o文件（以Linux系统为例），编译器编译源代码后生成的文件叫做目标文件。则目标文件就是源代码编译后但未进行链接的那些中间文件(windows下的.obj和Linux下的.o)，它跟可执行文件的内容和结构很相似，所以一般和可执行文件采用同一种格式存储。也就是从结构上来说，目标文件是已经编译后的可执行文件，只是没有经过链接阶段，其中有些符号或者地址没有被调整。

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详细看看编译阶段和链接阶段具体做了哪些事情：

预编译 --> .i

宏替换(删除#define,并且展开所有的宏定义)
递归展开头文件（处理#include预编译指令，将包含的文件插入到该预编译指令的位置）
删除预编译指令（处理所有的条件预编译指令，例如"#if",“#endif”,“#ifdef”,“dlif”,“#else"的等）
删除注释（删除”//“和”/**/"）
添加行号和文件标识
保留#progma

编译 --> .s

词法分析
语法分析
语义分析
代码优化

汇编 --> .o

将代码翻译为二进制指令后生成目标文件，包含编译后的机器指令代码、数据。除了这些内容外，目标文件中还包含了链接时所需要的一些信息，例如符号表、调试信息、字符串等。一般目标文件将这些信息按照不同的属性按“段”的形式进行存储。
程序源代码编译后的机器指令经常被放在代码段里，即“.text”中。
全局变量和局部静态变量数据经常放在数据段，即".data"中。
未初始化的全局变量和局部静态变量放零初始化段中，即.bss段中。

在编译阶段结束会，生成可重定位的二进制文件即目标文件，将文件中的指令数据等信息分别按照属性存储在虚拟地址空间中（这里是最重要的，存放的起始位置是虚拟地址，所以应用程序开发商无需关心放置地址），数据区域对进程来说是可读写的，而指令段对与进程而言只是可读的，所以这两个区域的权限是可读写和只读。这样就会防止指令被有意无意的篡改，同时当程序运行多个该程序的副本时，它们的指令是相同的，所以内存中只须要保存一份该程序的指令部分。并且分开存储有利于提高CPU的缓存命中率。

还有一些事情没有做：

弱符号位置未进行处理
虚拟地址以及虚拟位移未进行处理
符号表中的外部符号进行处理

链接 --> .exe / .bin

合并段（相同段之间）和符号表
进行符号解析：在符号引用的地方找到符号定义的地方
分配地址和空间
符号的重定位：处理虚假偏移量

符号表和段的合并：将相同性质的段合并到一起

运行

在编译链接阶段结束后，也就是生成了 可执行的二进制文件；但该文件并不能直接进行运行，因为此时的文件并未在内存中，也就是说，操作系统在运行一个程序时，需要指令和数据，并且必须将所要执行的程序加载到内存上；

那么，在运行时，需要做以下的事情：

创建虚拟地址和物理内的映射结构体；按照段页式进行映射，以4K大小对齐；
LOAD加载器，将指令和数据加载到内存中；
将第一行指令的地址写入PC寄存器中；

arm-linux-ld用于将多个文件，库文件链接成可执行文件