Таблица символов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

В информатике таблица символов (от англ. symbol table «таблица идентификаторов») — это структура данных, используемая транслятором (компилятором или интерпретатором), в которой каждый идентификатор переменной или функции из исходного кода ассоциируется с информацией, связанной с его объявлением или появлением в коде: типом данных, областью видимости и в некоторых случаях местом в памяти (смещением).

Реализация[править | править вики-текст]

Общеиспользуемой реализацией является хеш-таблица. Компилятор может как использовать единую таблицу для символов, так и разделять символы на несколько иерархических таблиц по разным областям видимости. Бывают также реализации в виде деревьев, линейных и самоорганизовываемых списков.

Применение[править | править вики-текст]

Объектный модуль (англ. object file) содержит таблицу символов для внешне видимых (публичных) идентификаторов. На протяжении компонования (линковки) разных объектных модулей, компоновщик использует таблицы символов для разрешения межмодульных упоминаний.

Таблица символов может существовать лишь на протяжении трансляции, но иногда она вкладывается в вывод этого процесса для дальнейшего использования, например, во время интерактивной отладки, или как источник для форматирования диагностического отчета во время или после исполнения программы.

Во время реверс-инжиниринга многие утилиты с помощью таблицы проверяют, каким адресам принадлежат глобальные переменные и известные функции. Если таблица символов была убрана из объектных модулей до линковки (например, с помощью strip из GNU binutils), утилитам будет сложнее определить адреса важных мест программы и проанализировать ее.

При доступе к переменным и динамическом распределении памяти, компилятор должен осуществить множество работ, отсюда — расширенной модели стека при динамическом распределении необходима таблица символов.[прояснить]

Хорошим примером использования таблицы символов могут послужить модульные ядра ОС семейства Unix: таблица символов может использоваться подгружаемыми модулями ядра (например, драйверами) для доступа к неким символам. Однако это не является обязательным, если модуль не обращается к ядру, не использует внутренние функции, переменные, и т. д.[1] Возможно обойтись без таблицы символов и обращаться к памяти внутри ядра напрямую, но в этом случае будет потеряна переносимость модулей, так как при разных конфигурациях ядра одинаковый код будет размещён в разных местах.[источник не указан 469 дней]

Пример[править | править вики-текст]

Снизу приведена таблица символов небольшой программы. Для ее создания использовалась утилита nm из комплекта GNU binutils. В таблице размечен один символ данных (отмечен как тип «D») и множество функций (как из стандартной библиотеки, так и принадлежащие самой программе). Первая колонка содержит адрес смещения в памяти, вторая — тип символа, третья — его название.

Пример таблицы
Адрес Тип Имя
00000020 a T_BIT
00000040 a F_BIT
00000080 a I_BIT
20000004 t irqvec
20000008 t fiqvec
2000000c t InitReset
20000018 T _main
20000024 t End
20000030 T AT91F_US3_CfgPIO_useB
2000005c t AT91F_PIO_CfgPeriph
200000b0 T main
20000120 T AT91F_DBGU_Printk
20000190 t AT91F_US_TxReady
200001c0 t AT91F_US_PutChar
200001f8 T AT91F_SpuriousHandler
20000214 T AT91F_DataAbort
20000230 T AT91F_FetchAbort
2000024c T AT91F_Undef
20000268 T AT91F_UndefHandler
20000284 T AT91F_LowLevelInit
200002e0 t AT91F_DBGU_CfgPIO
2000030c t AT91F_PIO_CfgPeriph
20000360 t AT91F_US_Configure
200003dc t AT91F_US_SetBaudrate
2000041c t AT91F_US_Baudrate
200004ec t AT91F_US_SetTimeguard
2000051c t AT91F_PDC_Open
2000059c t AT91F_PDC_DisableRx
200005c8 t AT91F_PDC_DisableTx
200005f4 t AT91F_PDC_SetNextTx
20000638 t AT91F_PDC_SetNextRx
2000067c t AT91F_PDC_SetTx
200006c0 t AT91F_PDC_SetRx
20000704 t AT91F_PDC_EnableRx
20000730 t AT91F_PDC_EnableTx
2000075c t AT91F_US_EnableTx
20000788 T __aeabi_uidiv
20000788 T __udivsi3
20000884 T __aeabi_uidivmod
2000089c T __aeabi_idiv0
2000089c T __aeabi_ldiv0
2000089c T __div0
200009a0 D _data
200009a0 A _etext
200009a0 D holaamigosh
200009a4 A __bss_end__
200009a4 A __bss_start
200009a4 A __bss_start__
200009a4 A _edata
200009a4 A _end

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Jonathan Corbet, Alessandro Rubini, Greg Kroah-Hartman Гл. 2: Сборка и запуск модулей; Символьная таблица ядра // Linux Device Drivers, Third Edition. — O'Reilly Media, 2005. — ISBN 0-596-00590-3.