Linux[ELF]: ELF文件結(jié)構(gòu)簡單梳理

一.編譯過程-ELF文件生成

在這里插入圖片描述

二.ELF的文件概述

2.1 4種ELF文件類型

2.2 ELF文件簡單結(jié)構(gòu)

在這里插入圖片描述

兩種視圖:

在這里插入圖片描述

三.ELF重要的結(jié)構(gòu)

3.1 文件結(jié)構(gòu)詳細(xì)學(xué)習(xí)：

ELF文件格式解析: https://blog.csdn.net/dddxxxx/article/details/80347610

3.2 詳細(xì)結(jié)構(gòu)整理:

在這里插入圖片描述

3.3 注意點(diǎn):

1. 除了 ELF 頭部表以外,其他節(jié)區(qū)和段都沒有規(guī)定的順序
2. 目標(biāo)文件中的每個(gè)節(jié)區(qū)都有對(duì)應(yīng)的節(jié)區(qū)頭部描述它,反過來,有節(jié)區(qū)頭部不意味著有節(jié)區(qū)
3. 每個(gè)節(jié)區(qū)占用文件中一個(gè)連續(xù)字節(jié)區(qū)域(這個(gè)區(qū)域可能長度為 0)。
4. 文件中的節(jié)區(qū)不能重疊,不允許一個(gè)字節(jié)存在于兩個(gè)節(jié)區(qū)中的情況發(fā)生。
5. 目標(biāo)文件中可能包含非活動(dòng)空間(INACTIVE SPACE)。這些區(qū)域不屬于任何頭部和節(jié)區(qū),其內(nèi)容未指定。
6. 以“.”開頭的節(jié)區(qū)名稱是系統(tǒng)保留的。應(yīng)用程序可以使用沒有前綴的節(jié)區(qū)名稱,以避免與系統(tǒng)節(jié)區(qū)沖突。
7. 目標(biāo)文件中也可以包含多個(gè)名字相同的節(jié)區(qū)。
8. Section和Segment的區(qū)別和聯(lián)系
   可執(zhí)行文件中，一個(gè)program header描述的內(nèi)容稱為一個(gè)段（segment）。Segment包含一個(gè)或者多個(gè)section
9. 可執(zhí)行程序中的幾個(gè)段:

3.4 section類型:

3.5 segment類型:

四. 舉個(gè)例子

1. Cpp代碼:

//abc.cpp
#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
        int sum=0,value=0;
        while(cin>>value){
                sum+=value;
          cout<<"sum:"<<sum;
        }
        return 0;
}

2. g++ abc.cpp生成.out文件,file看一下是ELF文件類型:

   
   
   在這里插入圖片描述

3. 使用readelf命令簡單查看該a.out這個(gè)elf文件的program header,可以看出一個(gè)segment對(duì)應(yīng)著多個(gè)section,readelf加參數(shù)可以查看更多其他信息:

   
   
   在這里插入圖片描述
   
   

   當(dāng)ELF文件被加載到內(nèi)存之后，系統(tǒng)會(huì)將多個(gè)具有相同權(quán)限的section合并到一個(gè)segment。
   操作系統(tǒng)往往以頁為基本單位來管理內(nèi)存分配，一般頁的大小位4KB。同時(shí)，內(nèi)存的權(quán)限管理的粒度也是以頁為單位，頁內(nèi)的內(nèi)存是具有同樣的權(quán)限，并且操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理往往追求高效和高利用率這樣的目標(biāo)。
   ELF文件在被映射時(shí)，是以系統(tǒng)的頁長度位單位的，那么每個(gè)section在映射時(shí)的長度都是系統(tǒng)頁長度的整數(shù)倍，如果section的長度不是其整數(shù)倍，則導(dǎo)致多余部分也將占用一個(gè)頁。
   而我們從上面的例子中知道，一個(gè)ELF文件具有很多section，那么會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存浪費(fèi)。將sections映射到segment可以減少頁面內(nèi)部的碎片，節(jié)省了空間，顯著提高內(nèi)存利用率。

詳細(xì)參考:

Linux ELF文件格式分析 https://blog.csdn.net/xj178926426/article/details/72825630
程序或-內(nèi)存區(qū)域分配（五個(gè)段）--終于搞明白了:https://blog.csdn.net/love_gaohz/article/details/41310597
C程序內(nèi)存區(qū)域分配(5個(gè)段作用): http://www.cnblogs.com/bigbigtree/archive/2012/11/23/2784137.html
學(xué)習(xí)資料:
specific 中英文版及 Learning Linux Binary Analysis 英文版百度云盤下載：
鏈接: https://pan.baidu.com/s/1vt5clx862dqmelYP8PWyLA 提取碼: amgs