INF1018 - Software Básico

Compilação e Ligação

1. Considere o programa formado pelos arquivos abaixo:

   • arquivo temp1.c:

     #include <stdio.h>
     #include "temp1.h"
     #include "temp2.h"
     
     int a = 1024;
     
     int main (void) {
       foo();
       printf("%d\n", a);
       return 0;
     }
     

   • arquivo temp2.c:

     #include "temp1.h"
     #include "temp2.h"
     
     int b = 10;
     
     void foo (void) {
       a = -3;
     }
     

   • arquivo temp1.h:

     extern int a;
     

   • arquivo temp2.h:

     extern int b;
     void foo(void);
     

   Note que os arquivos temp1.h e temp2.h contém declarações dos simbolos globais exportados, respectivamente, por temp1.c e temp2.c A inclusão desses arquivos garante a consistência dessas declarações entre os módulos, tanto para os arquivos que definem os símbolos quanto para os que os importam.

   Compile, ligue e execute esse programa, seguindo os passos abaixo:

   > gcc -c -Wall temp1.c
   > gcc -c -Wall temp2.c
   > gcc -o prog  temp1.o temp2.o
   

   (Você poderia fazer tudo de uma só vez chamando gcc -Wall temp1.c temp2.c, mas, neste caso, o gcc não gera os arquivos .o.)

2. Use o programa nm para inspecionar os símbolos usados por cada módulo (chame nm temp1.o e nm temp2.o). Você consegue inferir o significado das letras que aparecem na saída deste programa (U, T, etc.)? (Dica: "man nm".)

3. Troque no 1o arquivo (temp1.c) a linha int a = 1024; por char a = 1; e recompile esse módulo. O que acontece? Em que passo foi detetado o erro? (compilação? linkedição?)

   Você percebe como a inclusão dos arquivos de header inclusive pelos módulos que definem os símbolos garante a consistência das declarações?

4. Restabeleça no arquivo temp1.c declaração int a = 1024;

   1. Troque no 2o arquivo (temp2.c) a linha #include "temp1.h" por extern char a;

      Recompile os dois módulos, gere um novo executável e execute o programa. O que aconteceu? Você consegue explicar?

   2. Agora troque no arquivo temp2.c a declaração extern char a; por int a = 1; e recompile este módulo.

      Tente gerar um novo executável. O que acontece agora? Algum erro ocorreu? (se sim, em um passo?) Inspecione novamente os símbolos dos módulos objeto usando o nm.

   3. E se a troca for por static int a = 1;, o que acontece? Por que?

5. Restaure a inclusão de "temp1.h" no 2o arquivo (temp2.c), e remova a declaração static int a = 1;.

   1. Agora remova no primeiro arquivo (temp1.c) a linha #include "temp2.h" (isto é, a declaração dos símbolos exportados por temp2).

      Troque em temp1.c a linha foo(); por b();

      Recompile os dois módulos e gere um novo executável com

      gcc -Wa,--execstack -Wall -c temp1.c
      gcc -Wa,--execstack -Wall -c temp2.c
      gcc -o prog -Wa,--execstack temp1.o temp2.o
      

      Verifique com o nm as tabelas de símbolo de cada módulo (em especial, o símbolo b).

      Execute o programa. O que aconteceu? Por que?

   2. Troque agora o valor inicial de b em temp2.c por 0xC3. Recompile este módulo, gere um novo executável, e execute-o. O que acontece agora? Por que?