Não estou interessado no código fonte, quero saber como o compilador C (GCC) realmente encontra as funções. Como quando o pré-processador vê que eu incluístdio.h, onde ele procura encontrar os arquivos que definem os corpos das funções?

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Eu provavelmente também deveria dizer que estou usando o Ubuntu 12.04, mas se houver uma resposta geral, isso também funcionaria.