Dalla A alla Z passando per C - Robotica

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sorgente 1 file oggetto 1 ... make makefile compilatore ... linker eseguibile sorgente n file oggetto n Figura 3.1: Schema descrittivo della realizzazione di un programma. 31
3.2 Il compilatore Il compilatore è un programma che accetta in input un file sorgente e restituisce in uscita l’equivalente programma in codice macchina, generando il cosiddetto file oggetto. Il compilatore prende il codice C, lo fa elaborare tipograficamente dal preprocessore e lo traduce in codice assembler, lo passa quindi all’assemblatore per ottenere dei file oggetto, contenenti codice macchina. Il compilatore legge il codice sorgente una volta sola, quindi in certi casi occorre dichiarare una variabile o una funzione, oltre a definirla. Per esempio, se una funzione ne chiama un’altra definita più avanti nello stesso file sorgente, occorre dichiarare in anticipo tale funzione. Le dichiarazioni delle funzioni di libreria vengono raccolte in file header, intestazioni, che vengono inclusi all’inizio di ogni sorgente C. 3.3 Il linker e file oggetto Un file oggetto contiene codice e dati unitamente ad elenchi di simboli non definiti. Un simbolo, a questo livello, è solo un nome a cui deve essere associato un indirizzo di memoria. Il nome è associato a variabili, funzioni, ecc. La risoluzione finale dei simboli non definiti viene effettuata da un programma chiamato linker il cui file eseguibile è ld. Un ruolo importante è svolto dal linker quando un programma è costituito da più file sorgente. In tal caso, il compilatore genera un file oggetto per ciascun file sorgente, ed è quindi compito del linker la generazione del programma complessivo composto dai diversi file oggetto. In questa fase il linker si preoccupa di verificare che tutti i simboli utilizzati nei diversi file siano stati correttamente definiti e/o inclusi. Alcuni errori di compilazione, quindi, vengono riportati dal linker e non dal compilatore vero e proprio. Per esempio, quando il sorgente C contiene un nome di funzione digitato erroneamente il linker riporta un errore di undefined symbol. A seconda di quanta informazione simbolica è presente nei file oggetto, il messaggio di errore può riferirsi ad una riga specifica di uno specifico file sorgente o mancare di riferimenti precisi al codice sorgente. 3.4 Il loader Il loader è un componente del sistema operativo che si occupa del caricamento in memoria dei programmi eseguibili. Il loader prepara l’eseguibile per l’esecuzione e successivamente ne inizia l’esecuzione stessa. Il codice operativo del loader viene generalmente caricato in memoria all’avvio del sistema operativo, in attesa di essere utilizzato per l’esecuzione di un programma. Tutti i sistemi operativi che supportano il caricamento di programmi eseguibili hanno un loader. Ci sono però sistemi, come per esempio i sistemi embedded, nei quali il loader non è presente. In tali sistemi viene eseguito sempre un solo programma, e non è quindi necessario un meccanismo per il caricamento di programmi diversi. In ambiente Unix il loader svolge le seguenti funzioni, ogni qualvolta un programma deve essere eseguito: 1. effettua la validazione del programma (controllo dei permessi, requisiti di memoria, ecc.) 2. copia il programma dal disco alla memoria centrale 3. copia il contenuto della linea di comando sullo stack, in modo che il programma possa eventualmente accedervi 32
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