Linux作業系統分析（3）- 核心裝載ELF的過程總結

學號：sa×××310  姓名：××濤 

           通過上面一些對進程的學習和一些代碼的驗證，我們對Linux下的進程方面的知識有了一個很好的瞭解。

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下面來簡單總結一些核心裝載ELF的過程總結。

簡單的說，整個流程分為三步：

1）建立一個獨立的虛擬位址空間；

2）讀取可執行檔頭，並且建立虛擬空間與可執行檔的映射關係；

3）將cpu的指令寄存器設定成可執行檔的入口地址。

過程的基本流程如

           首先，在使用者層，bash進程會調用fork()系統調用建立一個新的進程，然後新的進程調用exeve()系統調用執行制定的ELF檔案，原先的bush進程繼續返回等待剛才啟動的新進程結束，然後繼續等待命令輸入。

          exeve系統調用的原型如下：

int exeve(const char *filename, char *constt argv[], char *const envp[]);

三個參數分別是被執行的程式檔案名稱，執行參數和環境變數。

        在進入exeve()系統調用之後，Linux核心就開始進行真正的裝載工作。在核心中，execve()系統調用相應的入口是sys_execve(), sys_execve進行一些參數的檢查複製之後，調用do_execve (),doexecve()會首先尋找被執行的檔案，如果找到檔案，則讀取檔案的前128個位元組，之後調用scarch_binary_handle ()去搜尋和匹配何時的可執行檔裝載處理過程，對於ELF檔案，相應的載入過程就是load_elf_binary().它的主要步驟是：

1）檢查ELF可執行檔格式的有效性，比如魔數等；

2）尋找動態連結的“.interp”端，設定動態連結路徑；

3）根據ELF課執行檔案的程式投標的描述，對ELF檔案進行映射，比如代數、資料、唯讀資料；

4）初始化ELF進程環境；

5）將系統調用的返回地址修改成ELF可執行檔的入口，這個進入點取決於程式的連結方式，對於靜態連結的可執行檔，這個程式進入點就是ELF檔案的檔案頭中e_entry所指地址；對於動態連結的ELF可執行檔，程式進入點就是動態連結器。

當load_elf_binary()執行完畢，返回至do_execve()再返回至sys_execve()時，第五步中已經把系統調用的返回地址改成了被裝載的ELF程式的入口地址了。所以當sys_execve()系統調用從核心態返回到使用者態時，eip寄存器直接跳轉到ELF程式的入口地址，於是新的程式開始執行，ELF可執行檔裝載完成。