将库中的专用 ELF 部分合并到应用程序专用 ELF 部分

Question

这是我的测试。我有一个由main.c 和misc.c 组成的main 应用程序和一个由lib.c 组成的静态库。

目标：我想在 ELF 部分 .modules 中声明我的所有 struct module 声明。

问题：我只能从主应用程序中看到 struct module 声明。这是我可以使用以下代码看到的输出：

Hello World
- module:module_a
- module:module_b

如果我将my_lib() 调用为main()，那么我会看到：

Hello World
MyLib
- module:module_a
- module:module_b
- module:module_lib

但我不感兴趣直接将模块的函数调用到我的主应用程序中。

• CMakeLists.txt

  add_executable(main main.c misc.c)
  
  set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -ffunction-sections -fdata-sections")
  set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS} -Wl,--gc-sections")
  
  set(LINKER_SCRIPT "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/linker.ld")
  set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS} -T ${LINKER_SCRIPT}")
  
  add_library(static_lib STATIC lib.c)
  
  target_link_libraries(main static_lib)
  

• ma​​in.c

  #include "module.h"
  
  extern const struct module modules_start[];
  extern const struct module modules_end[];
  
  struct module __attribute__ ((section (".modules"))) module_a = {
      .name = "module_a",
  };
  
  int main(void) {
      puts("Hello World");
  
      const struct module *m = modules_start;
      while (m < modules_end) {
          printf("- module:%s\n", m->name);
          m++;
      }
  
      return 0;
  }
  

• misc.c

  #include "module.h"
  
  struct module __attribute__ ((section (".modules"))) module_b = {
      .name = "module_b",
  };
  

• module.h

  #include <stdio.h>
  
  struct module {
      const char* name;
  };
  

• lib.c

  #include "module.h"
  
  struct module __attribute__ ((section (".modules"))) __attribute__ ((used)) module_lib = {
      .name = "module_lib",
  };
  
  int my_lib(void) {
      puts("MyLib");
      return 0;
  }
  

• linker.ld

  SECTIONS
  {
      .modules : {
          modules_start = .;
          KEEP(*(.modules))
          modules_end = .;
      }
  }
  INSERT AFTER .rodata;
  

以下是一些 ELF 信息：

$ readelf --sections libstatic_lib.a | grep -A 1 modules
  [ 5] .modules          PROGBITS         0000000000000000  00000058
       0000000000000008  0000000000000000  WA       0     0     8
  [ 6] .rela.modules     RELA             0000000000000000  00000278
       0000000000000018  0000000000000018   I      13     5     8

$ readelf --sections main | grep -A 1 modules
  [17] .modules          PROGBITS         00000000000009c0  000009c0
       0000000000000010  0000000000000000  WA       0     0     8

$ nm libstatic_lib.a | grep module
0000000000000000 D module_lib

$ nm main | grep module
00000000000009c0 D module_a
00000000000009c8 D module_b
00000000000009d0 D modules_end
00000000000009c0 D modules_start

Answer 1

如果静态库中没有对目标文件的引用，则默认情况下该目标文件不包含在链接中。使用 binutils 链接器，您可以使用 --whole-archive option 禁用此优化。