Dalla A alla Z passando per C - Robotica

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
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