embedded - 在没有操作系统的情况下使用 C 的小型嵌入式系统中的静态库与共享库(假设 XIP)

Question

没有 RTOS/OS 的小型嵌入式系统是否使用动态/共享库。我的理解是它非常难以使用并且效率低下。

如果我们多次调用静态库中存在的 API。 API 代码是否会放置在每个调用位置(例如宏扩展)或代码/文本对于所有调用都是通用的。我认为代码/文本将会很常见。

如果我为具有多个 API 的 .c 文件创建了一个静态库，并且我将其与主文件静态链接，并且在主文件中仅调用了一个 API，所以我的问题是整个库是否包含在 Final 中。 bin 或仅特定 API 代码。

从上面的问题中，您可以假设我本身缺少基础知识，因此任何人都可以提供相关链接来温习这些内容。

问候
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我尝试过以下操作

addition.c模块

`int addition(int a,int b)`  
`{`  
`int result;`  
`result = a + b;`  
`return result;`  
`}`

`size addition.o`   
23        0       0      23      17 addition.o    

乘法.c模块

`int multiplication(int a, int b)`  
`{`  
`int result;`  
`result = a * b;`  
`return result;`  
`}`
`size multiplication.o`  
21        0       0      21      15 multiplication.o  

创建了两者的目标文件并放入存档

ar cr libarith.a addition.o multiplication.o   

然后静态链接到我的主应用程序
示例.c 模块

`#include "header.h"`  
`#include <stdio.h>`  
`1:int main()`  
`2:{`  
`3:int result;`  
`4:result = addition(1,2);`  
`5:printf("addition result is : %d\n",result);`  
`6:result = multiplication(3,2);`  
`7:printf("multiplication result is :  %d\n",result);`  
`8:return 0;`  
`9:}`

gcc -static example.c -L. -larith -o example  

size of example  
511141     1928    7052  520121   7efb9 example  

注释了 example.c 的第 6 行
并再次链接
gcc -静态示例.c -L。 -larith -o 示例
示例的大小
511109 1928 7052 520089 7ef99 示例
以上两者相差32字节
这意味着addition.o 不包含在示例中

将两个模块addition.c和multiplication.c合并为addmult.c，如下
int 加法(int a,int b)
{
int 结果；
结果 = a + b;
返回结果；
}
int 乘法(int a, int b)
{
int 结果；
结果 = a * b;
返回结果；
}

创建目标文件并放入存档
在此之前，我已经删除了以前的存档
ar cr libarith.a addmult.o
现在注释了 example.c 的第 6 行
gcc -静态示例.c -L。 -larith -o 示例
尺寸示例
511093 1928 7052 520073 7ef89 示例
example.c 的第 6 行未注释
尺寸示例 511141 1928 7052 520121 7efb9 示例

我的问题是，在这两种情况下，如果两个函数都被调用，最终文本大小是相同的，但如果只调用一个函数，则存在 16 的差异但是 multiplication.o 的大小是 23，所以它肯定没有被包括在内，但是我们如何证明 16 是合理的。如果我本身缺少一些基础知识？

Answer 1

要在运行时动态加载和链接库，需要代码来执行加载/链接操作。该功能通常是操作系统的一部分。此外，在没有某种大容量存储的系统中，动态链接不会有任何好处，因为动态链接的代码在任何情况下都必须存在于内存中，因此也可以静态链接。

为了回答问题的第二部分，静态库只是存档中目标文件的集合。链接器只会提取并链接解析整个可执行文件中引用的符号所需的目标代码。一些智能链接器可以丢弃目标文件中未使用的函数，但您不应该依赖它。

因此，通过链接静态库，您不会在库中包含所有未使用的代码。您可能可以通过将所有库文件的大小与可执行二进制文件的大小进行比较来判断 - 您可能会发现您的可执行文件远小于链接的库的大小总和。此外，您的链接器还可以选择创建一个映射文件，该文件将准确地告诉您已包含哪些代码，以及它是否具有交叉引用输出工具、引用了哪些代码或被哪些代码引用。

如果您正在构建自己的静态库，甚至是自己的非库代码，那么确保目标文件级别的良好粒度是值得的。例如，如果一个目标文件包含两个函数，一个已使用，一个未使用，大多数链接器将别无选择，只能包含这两个函数，而如果这些函数是在单独的编译单元(源文件)中定义的，那么它们将位于单独的目标文件中(即使整理到库中)并且可以单独链接。