Linking 的故事(?)

很久很久以前（大概是還在用紙帶打洞的時代），會在 code 裡直接寫 variable 跟 function 所在的 address（我猜一開始說不定只有「要在哪裡取得資料」跟「要跳到哪裡繼續執行」的概念）。增加指令、修改程式後，會有很多 variable 及 function 的 address 被改變，像是中間多塞個指令就會讓後面東西 address 全改了，所以程式中所有 address 都需要重新調整（relocate）。

這種 relocate 工作太令人崩潰，於是有人想出 symbol 的概念──以符號代表某個 variable 或 function（其實就是取名字）。code 裡改用 symbol，不再直接寫 address。等程式要執行的時候再把 symbol 換成真正的 address。這就是最開始 linking 主要做的事。

隨著時代演進(?)，程式規模越來越大，人們開始在一個程式中分許多 module 並且分別 compile。有多個 module 後 linking 就要處理跨 module 的 variable 及 function 引用，也就是將在其他 module 中的 variable 跟 function 的 address 填入 reference 到它們的地方。例如在 A module 裡 call B module 的 function foo()，就要在 A module 中填入 foo() 真正的 address。

如此一來，compile 階段可以不用知道 symbol 的 address，而且 module 也可以獨立 compile，等到 link 階段再由 linker 處理 symbol 及 address 的轉換。linker 就像是將多個 compile 好的 module 黏起來。

linking 主要過程：

• Address and storage allocation
• Symbol resolution
• Relocation