4.1 空间地址分配
链接过程，就是将几个目标文件加工后合并成一个输出文件。那么，对于多个输入目标文件，链接器如何将它们的各个段合并到输出文件呢？
方法一：按序叠加
就是将各个目标文件直接依次合并，但是这样做会产生一个问题：当目标文件很多的情况下，会产生大量零散的段，因为每个段都必须要有一定的地址和空间对齐要求（比如对于x86硬件来说，段的装载地址和空间的对齐单位是页，也就是4096字节），因此这种做法非常浪费空间。
方法二：相似段合并
就是将同样的段放在一起，每个目标文件的.text段合并，接着是.data段，.bss段等。
我们都知道，.bss段在目标文件和可执行文件时并不占用文件的空间，但是装载时占用地址空间，因此链接器要将.bss段合并，并且分配虚拟空间。
这里的“空间分配”到底是什么空间？
还有文件空间和地址空间有什么不同？
“链接器为目标文件分配地址和空间”，“地址和空间”有两个含义：一时在输出的可执行文件中占用的空间，也就是文件空间。而是装载后的虚拟地址中的虚拟地址空间，也就是地址空间。
现在的链接器空间分配都采用相似段合并的方法，一般都使用一种叫两步链接的方法：
第一步：空间与地址分配。扫描所有的目标文件，获得各个段的长度和位置，收集各目标文件中的符号表中的符号定义和符号引用，放到一个全局符号表。
第二步：符号解析与定位。使用步骤一中收集到的所有信息，读取输入文件中段的数据、重定位信息，并且进行符号解析和重定位、调整代码中的地址。这一步是链接的核心，尤其是重定位过程。
举例：
a.c
extern int shared;
int main()
{
int a = 100;
swap (&a, &shared);
}
b.c
int shared = 1;
void swap (int* a, int* b)
{
*a ^= *b ^= *a ^= *b;
}
如上，将a.c和b.c生成的目标文件a.o和b.o链接。
如上所示，分别是a.o b.o ab的段信息。首先，VMA表示虚拟地址，LMA表示加载地址，正常情况下这两个值应该是一样的。
我们可以看到，在加载之前，VMA的值都为0，等到链接之后，可执行文件ab中的各个段都被分配到了相应的虚拟地址。
4.2 符号解析与重定位
1、重定位
上图是a.o文件的反汇编结果，我们可以看到，因为是虚拟地址，因此main的起始地址为0x0000 0000 0000 0000开始，a.0只定义了一个函数main，这个函数占0x26个字节，共有11条指令。另外，偏移为0x20的指令，是调用swap函数的指令，e8位操作码，后面的四位是swap函数的地址。因为此时还未分配地址，所以暂用00 00 00 00 代替。
上图是可执行文件ab的反汇编结果，可以看到swap函数已经被分配了地址。（Call指令是一条近址相对位移调用指令，后面跟的是调用指令的下一条指令的偏移量，在这里，下一条指令是leave，地址为0x40010d，加上偏移量3，结果是0x400110，刚好是swap函数的地址。）
2、重定位表
ELF文件中有重定位表，用来描述如何修改相应的段里的内容。
上图是a.o文件的重定位信息，即其所有引用到外部符号的地址。每个要被重定位的地方叫一个重定位入口；重定位入口的偏移，表示该入口在要被重定位的段中的位置；RELOCATION RECORDS FOR [.text]表示这个重定位表是用于代码段的。偏移0x14和0x21分别就是代码段中mov指令和call指令的地址部分。
3、符号解析
在写程序时，我们经常会碰到链接是符号为定义的问题。如上如所示，在未链接时，shared和swap都是“UND”，表示未定义类型，这种未定义的符号都是因为该目标文件中有关于它们的重定位项，所以在链接器扫描完所有的目标文件之后，这些未定义的符号都应该能够在全局符号表中找到，否则链接器就会报符号未定义错误。
4.5 静态库链接
静态链接可以简单看成是一组目标文件的集合。
比如在C语言的运行库中，包含了很多跟系统功能相关的代码，编译完成之后有很多目标文件，比如printf.o,scanf.o, date.o, time.o…… 把这些零散的目标文件直接提供给库的使用者，很大程度上会造成文件传输管理不便，因此通常使用“ar”压缩程序将这些目标文件压缩在一起。我们也可以使用“ar”工具来查看一个库包含了哪些目标文件。
ar –t *.a