使用存档文件进行编译：为什么，还有其他选择吗？

Question

在编译过程中，Linux内核创建liba.a，其中包含许多来自不同目录的built-in.o和其他目标文件，并将其作为最终vmlinux链接的主要组成部分。我在glibc 编译中看到了类似的归档文件使用，现在我想知道为什么这些项目使用归档文件以及这样做有什么好处。

据我所知，使用ar 生成的存档文件只是其中包含的各个文件的容器。除了减少每个目标文件的文件搜索时间之外，我没有看到使用它的太多好处。这是在编译过程中使用存档文件的原因吗？

如果是这样，我会惊讶于文件名搜索对内核人们关心的意义重大，我想知道不使用存档文件的成本是多少，以及如果没有空间的类似问题是否有任何替代方案.a 文件效率低下。

Answer 1

回复：除了减少每个目标文件的文件搜索时间之外，我认为使用它没有太多好处。

您对好处的理解并不完全正确。档案减少了解析单个符号的工作量。

如果您从多个单独的.o 文件中链接一个程序，则链接器必须同时考虑所有这些文件。参考可以朝任何方向发展。命令行中最后一个.o 可以调用第一个.o 中的函数，反之亦然。

存档不是这种情况（至少默认情况下）。对于存档，早期存档中的函数只能引用其定义出现在后期存档中的符号。 （这也与传统的 Unix 约定有关，为什么 -l 链接器选项位于命令行末尾！！！首先是您的 .o 文件，然后是命令行。）

这意味着一旦出现定义符号的档案，您可以确定以后的档案不再使用该符号。这意味着您可以将其从数据结构中删除。您基本上已经“完成”了链接该特定库的工作；它已经满足了先前的引用，剩下的就是满足 ITS 未解决的引用。如果您对链接过程进行了正确的排序，并且软件分层很好，您可以随时减少未完成的符号数量。

Linux 已经有 20 多年的历史了，它的构建系统和代码一样有着悠久而丰富的历史。档案最初没有被使用；我认为这仅始于2.6。此外，依赖项曾经由 GNU awk 脚本生成。人们在 25 Mhz 386 和 4 兆 RAM 的机器上构建内核，哈哈。

现在使用存档是因为随着内核变得越来越大而需要存档。这不仅仅是为了它！

Answer 2

我想到了几个原因：

为了扩展 Duck sez：“链接编辑器”（“ld”），又名“链接器”，（“man ld”）需要一堆编译的目标文件（.o 文件）和库（ “存档”，正如您所说的那样）可以是“静态”库（.a 文件）或“共享库”（.so 文件），并将它们“链接”到“可执行文件”（“程序”）中。一个通过指定-l 选项的多次出现来告诉ld 要使用哪些库。想象一下，必须指定几千个 -l 选项，每个组件一个 .o 文件，而不是几十个或更少，每个库一个。

与某一功能领域相关的代码可以放入一个库中，以供其他代码使用和重用。比如/usr/lib/libcrypt.*提供加密能力，/usr/lib/libssl*提供Secure Socket Layer的支持代码等。

另外，我不知道 Kaz 是指哪个时间点，当她/他说“最初没有使用档案......”但“档案”，静态库，已经像 1983 年一样“最近”使用（ ！）。直到 90 年代初我才遇到动态共享库。