理解ELF文件格式与链接过程：LinkLab实验指南

"该实验是计算机系统基础课程的一部分，旨在帮助学生深入理解ELF文件格式以及程序链接过程。实验名称为'LinkLab'，主要内容是修改一系列二进制模块（.o文件）组成的程序'linkbomb'，以满足特定运行时行为。实验者需要根据ELF文件格式和链接原理，修改二进制可重定位目标文件的数据、机器指令和重定位记录。实验环境是32位Linux系统，并使用C和汇编语言。实验数据包包括了主程序main.o和多个阶段的二进制模块，以及readelf和objdump等工具用于分析和编辑文件。" 实验的目的是通过实际操作来加强学生对ELF文件结构的理解，如文件头、程序头、节头、符号表、字符串表、重定位记录等，并掌握程序生成与运行时链接的基本概念。实验者需要逐阶段修改phase1.o到phase5.o等目标文件，以达到实验要求。 在实验中，readelf是一个非常关键的工具，它能展示ELF文件的各种信息。例如，使用`-a`选项可以查看所有信息，`-h`显示文件头，`-l`显示程序头，`-S`和`-s`分别显示节头和节的详细信息，`-r`显示重定位信息，`-d`显示动态节，`-x`和`-p`选项则可以以字节或字符串形式查看特定节的内容。objdump工具则用于反汇编代码，帮助理解机器指令。 实验流程可能包括以下步骤： 1. 分析linkbomb的原始行为，理解其运行逻辑。 2. 使用readelf和objdump检查各个阶段的.o文件，理解它们的结构和内容。 3. 修改特定阶段的二进制模块，这可能涉及修改数据区域、修改或添加机器指令，或者调整重定位记录。 4. 链接修改后的.o文件生成新的可执行程序，测试是否满足实验要求。 5. 反复迭代，直至所有阶段的实验要求都得到满足。 通过这个实验，学生不仅可以深化对ELF文件格式的理解，还能实践程序链接的原理，增强对底层计算机系统运作机制的认知。这将对学习操作系统、编译原理等高级计算机科学课程大有裨益。