ELF二進位目標檔案詳解

文章目錄

• 1.ELF檔案頭

以下內容為<<linux核心編程>>筆記

連結程式

找出所有引用的外部模組並連結起來，這些外部模組或函數庫一般來自於開發人員，作業系統和C運行庫。

連結程式取出這些函數庫，修訂指標位置(重定位)，並交叉引用模組中的符號解析，最終產生一個可執行模組。符號可以是全域的也可以是局部的。全域符號可以在模組內部定義，或由另一模組外部參考。

靜態庫是在連結時被找到並複製的，而動態庫和共用庫是在運行時才裝載的，並讓所有的進程共用。linux提供的系統調用dlopen(),dlsym(),dlclose(),用於載入/開啟共用庫，尋找庫中的符號，然後關閉共用庫

ELF二進位目標檔案

可執行ELF目標檔案包括：ELF頭，程式頭表(用於載入的節)，第1節，第2節。。。。節頭表(可選)

1.ELF檔案頭

typedef struct elf32_hdr{  unsigned char e_ident[EI_NIDENT]; //標識該檔案是否為ELF檔案  Elf32_Half    e_type;  //指定目標檔案類型，例如可執行檔，重定位檔案，共用的目標檔案  Elf32_Half    e_machine;   //被編譯檔案所在系統的體繫結構  Elf32_Word    e_version; //目標檔案的版本  Elf32_Addr    e_entry;  /* Entry point */  //程式的起始地址  Elf32_Off     e_phoff;   //儲存程式頭表在檔案中的位移量  Elf32_Off     e_shoff;   //儲存節頭表在檔案中的位移量  Elf32_Word    e_flags;   //儲存於特定與處理器的標誌  Elf32_Half    e_ehsize;  //欄位儲存ELF頭的大小  Elf32_Half    e_phentsize;  //儲存程式頭表中的每一項的大小  Elf32_Half    e_phnum;  //程式頭中表項的個數  Elf32_Half    e_shentsize;  //節頭表中每一項的大小  Elf32_Half    e_shnum;   //儲存節頭中項的數量，表明該檔案中有多少節  Elf32_Half    e_shstrndx;  //儲存節頭中節字串的索引} Elf32_Ehdr;

2 節頭表

typedef struct elf32_shdr {  Elf32_Word    sh_name;   //包含節名  Elf32_Word    sh_type;   //包含節的內容  Elf32_Word    sh_flags;  //各種屬性的內容  Elf32_Addr    sh_addr;   //節在記憶體映像中的地址   Elf32_Off     sh_offset; //儲存ELF檔案中這一節中初始位元組的位移量  Elf32_Word    sh_size;   //包含節的大小  Elf32_Word    sh_link;   //錶鏈接的索引  Elf32_Word    sh_info;   //包含附加資訊  Elf32_Word    sh_addralign;  //包含地址對其的約束  Elf32_Word    sh_entsize;  //節中每項的大小} Elf32_Shdr;

3 非可執行ELF檔案的節bss  為初始化的資料.data  已初始化的資料.hash  符號散列表.init   初始化代碼.symtab 符號表.text  可執行檔指令.plt  過程連結資料表.rodata 唯讀資料.dynamic 動態連結資訊等等4 程式頭表

typedef struct elf64_phdr {  Elf64_Word p_type;    //描述該段的類型  Elf64_Word p_flags;   //以p_type而定  Elf64_Off p_offset;   //該段的開始相對於檔案開始的位移量  Elf64_Addr p_vaddr;   //段虛擬位址  Elf64_Addr p_paddr;   //段的虛擬位址    Elf64_Xword p_filesz; //檔案映像中該段的位元組數  Elf64_Xword p_memsz;  //記憶體映像中該段的位元組數  Elf64_Xword p_align;  //描述要對齊的段在記憶體中如何對齊，該值是2的整數次冪        

} Elf64_Phdr;

通過這些資訊，系統函數exec()和連結程式合作，為可執行程式在記憶體中建立進程映像，該過程如下：

1. 將可執行檔的段加入記憶體2. 載入所有需要的共用庫3. 需要時重新導向可執行檔及其共用對象4. 將控制權交給程式