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Dynamic Module 使用指南

在 Linux/Windows 等大型系统中应用和驱动是可以独立开发，应用独立编译成 elf/exe 文件，然后在目标系统上执行。毫无疑问这种动态加载的方式是需要开销的，一般嵌入式系统都精简了该功能。但是在实际产品开发的过程中，特别是需要二次开发的场景，独立开发和编译应用程序有强烈需求。

Luban-Lite 使用动态模块 (Dynamic Module) 机制来支持应用程序独立开发的需求。基本原理如下：

../../../images/dm_design.png
图 1. Dynamic Module 实现原理

核心就是实现了 ELF 的链接和加载。具体步骤分解如下：

  1. 编译链接：使用 gcc 工具链将应用源文件 main.c 使用 -fPIC -shared 选项编译链接成 ET_DYN 格式的 ELF 文件 hello.mo。 hello.mo 是一个标准的 ET_DYN 格式 ELF 文件，位置无关且可动态链接。
    注： 需要使用 riscv-none-embed-gcc 工具链，否则会编译不成功。

  2. 文件加载：在运行的时候，首先会把 hello.mo 文件的数据段代码段拷贝到内存当中。因为我们编译的是位置无关代码 PIC，代码可以被加载到任意位置，所以可以从 Heap 中动态分配内存再进行代码拷贝。此时代码还是不能运行，因为代码中还存在很多对系统函数的调用，需要重新定位重新链接。

  3. 动态链接：遍历 hello.mo 中的可重定位段，对需要重定位的符号，在内核的导出符号表 rtmsymtab 中查询，将查询到的绝对地址回填到可重定位符号的位置。至此完成动态链接，可以跳转到程序入口处执行了。