内核系统调用中的链接机制为何如此之快？

Question

如果我在 Linux 内核中打开任何文件，几乎每个文件都有许多外部函数和许多#indef宏#ifndef，那么在编译时，当文件中包含超过 70 个头文件时，它如何准确映射所有函数和宏.c/.h？

它完成这项任务的精确度和速度如何？ GCC 只负责这些事情还是有其他程序可以完成所有这些任务？

Answer 1

好的，要完全回答你的问题，你需要阅读一本关于 C 语言编程入门的书塔南鲍姆和龙之书。从学习C开始。

帮助您入门的一些基本部分：编译 C 程序时，传统上有几个不同的阶段。 （现代编译器可能会进行跨阶段优化）这些阶段是：

1. 前驱者。这涉及包含文件、#ifdef、#define 和宏扩展。
2. 编译器。这会将 C 代码转换为更多机器级别的中间表示（有时是汇编程序）。
3. 汇编器。这会将中间表示转换为实际的机器代码。
4. 链接器。这会将所有部分组合在一起并处理内存问题。可能有多个链接传递。

gcc 可以完成上述所有操作，但由于内核很复杂，因此还使用了其他工具，其中大多数是特定于内核的。

现在内核在某些方面只是另一个程序，但它有很多差异，包括系统调用，这取决于硬件。

在典型的 Linux 程序中，当您要求内核执行打开文件之类的操作时

1. 您的程序调用库函数，
2. 库函数进行系统调用，
3. 内核在调度表中查找系统调用，
4. 内核进行身份验证检查，
5. 内核完成工作，
6. 内核将结果返回给库函数，
7. 库函数将结果返回给您的程序。

这种情况每秒可能发生数百次。