深入理解ELF格式：从静态结构到动态连接

"ELF格式解析文档详细介绍了ELF文件的静态结构、装载与动态连接，以及通过示例程序进行深入理解。" ELF(Executable and Linking Format)是Unix System Laboratories开发的一种文件格式，用于存储可执行文件、共享库和核心转储。这种格式在多种操作系统，尤其是Linux上广泛使用，作为其程序的二进制接口。 **第1章：ELF文件的静态结构** 1.1 介绍：本章介绍ELF文件的基础概念，包括其在程序编译和链接过程中的作用。 1.2 文件格式概述：ELF文件由多个部分组成，如文件头、节头表、节和重定位信息等，这些部分协同工作以定义程序的结构和行为。 1.3 ELF文件头：文件头提供了关于整个文件的基本信息，如文件类型、机器架构、入口点地址等。 1.4 节：节是ELF文件中的基本单元，包含代码、数据、符号信息或重定位信息。每个节都有自己的头，指明节的类型、大小和位置。 1.5 特殊节：除了常规节外，还有特殊的节，如`.text`（存储执行代码）、`.data`（存储已初始化的全局变量）和`.bss`（存储未初始化的全局变量）。 1.6 字符串表：保存字符串的集合，通常用于存储节名和符号名。 1.7 符号表：记录程序中的符号信息，如函数名、全局变量名等，供链接器使用。 1.8 重定位：描述如何修改程序内存中的值以适应不同的地址空间或链接其他模块。 **第2章：ELF文件的装载与动态连接** 2.1 介绍：讨论了ELF文件在运行时如何被操作系统加载到内存以及动态连接的过程。 2.2 程序头：包含有关如何将ELF文件映射到进程地址空间的信息，如段的内存布局、权限等。 2.2.1 程序头结构：详细描述了程序头的各个字段，如虚拟地址、物理地址、文件偏移、大小等。 2.2.2 基地址：ELF文件在内存中的起始地址。 2.2.3 段权限：描述了各段是否可读、可写、可执行。 2.3-2.5 段内容、注释段、程序装载：讨论了不同类型的段以及它们在装载过程中的处理。 2.6 动态连接：解释了如何在运行时链接共享库，涉及动态连接器、动态段、依赖关系、全局偏移量表、函数地址、函数连接表和解析符号。 2.7 哈希表：用于快速查找共享对象中的符号。 2.8-2.9 初始化和终止函数、程序解析器：详述了程序启动和结束时执行的函数，以及负责动态链接的程序解析器。 **第3章：示例程序** 3.1-3.8 本章通过具体的示例程序，展示ELF文件的各个组成部分，如文件头、节头表、节、符号表、段、动态节等，帮助读者直观理解ELF文件结构。 这个文档详细解析了ELF格式，适合于对系统级编程和二进制分析感兴趣的开发者阅读，能够帮助他们理解和调试与ELF相关的程序问题。