理解ELF程序头：GNU ld 'PHDRS'命令详解

"GNU LD命令详解——以PHDRS命令为例" 在编程和系统级软件开发中，GNU链接器ld起着至关重要的作用，它负责将编译器产生的多个对象文件合并成一个可执行文件或库。这篇文档主要关注的是ld中的`PHDRS`命令，该命令用于精细控制ELF（Executable and Linkable Format）程序头，这对于理解程序如何在内存中布局以及系统加载器如何处理程序至关重要。 ELF文件格式中，程序头（Program Headers）描述了程序在内存中的组织方式，包括如何加载和执行。`objdump`工具的`-p`选项可以用来查看这些程序头。当程序在纯ELF系统上运行时，加载器依赖这些头信息来正确加载程序到内存中。 默认情况下，ld会在生成ELF输出文件时自动创建合适的程序头。然而，在某些高级场景下，可能需要自定义这些头以满足特定需求，这时就可以使用`PHDRS`命令。 `PHDRS`命令的语法如下： ```markdown PHDRS { NAME TYPE [ FILEHDR ] [ PHDRS ] [ AT ( ADDRESS ) ] [ FLAGS ( FLAGS ) ] ; } ``` - `NAME` 是程序头的名称，仅在连接脚本的`SECTIONS`命令中使用，不写入输出文件，但每个程序头必须有唯一的名称。 - `TYPE` 指定程序头的类型，如PT_LOAD等，这些类型对应ELF ABI中定义的加载节类型。 - `FILEHDR` 和 `PHDRS` 是可选的，分别表示是否包含文件头和程序头。 - `AT ( ADDRESS )` 设置程序头的虚拟地址。 - `FLAGS ( FLAGS )` 用于设置与程序头相关的标志，比如执行权限、写权限等。 在连接脚本中，可以通过将输出节分配到特定的段（program headers）来指定它们的内容。例如，使用`:PHDR`属性可以把一个节放入特定的段。如果一个节被分配到多个段，这表示内存中的一个段可能包含另一个段。使用`:NONE`可以阻止节被分配到任何段。 当使用`:PHDR`把一个节分配到多个段后，后续未指定`:PHDR`的可分配节会默认被放入同一段，这是为了简化连续节的处理。如果不想让节出现在任何段中，可以用`:NONE`来覆盖这个默认行为。 `PHDRS`命令是ld提供的一个高级特性，允许开发者深入控制ELF文件的结构，以满足特殊的需求，如优化程序启动性能、处理特定的内存布局或者实现特定的系统交互。理解并熟练使用`PHDRS`是系统级编程和调试的重要技能。