ELF文件格式详解：滕启明的深度分析与技术探讨

本文档深入剖析了ELF（Executable and Linkable Format）文件格式，由滕启明撰写，针对的是北京大学信息科学技术学院操作系统实验室在2003年针对嵌入式操作系统的研究。ELF文件格式在UNIX类操作系统中广泛应用，它是二进制级软件构件的静态和动态组装技术的基础。 首先，文章介绍了ELF文件格式的基本概念，包括目标文件中的数据表示，如如何组织和存储指令、数据、符号等信息。ELF文件结构主要包括ELFHEADER部分，其中包含关于文件类型、机器架构、版本等关键信息。接着，作者详细解析了节区（SECTIONS），这是ELF文件的核心组成部分，用于定义不同的数据区域，如代码段、数据段、符号表等。 节区内部分析了节区头部表格、节区头部的详细内容，以及特殊节区如字符串表（STRINGTABLE）和符号表（SYMBOLTABLE）。符号表对于动态链接至关重要，其中st_info字段用于描述符号的性质，如全局变量、外部引用等；不同类型的符号，如绝对、相对、外部、未定义等都有明确的定义。此外，文档还讲解了重定位信息，它是确保动态链接时正确定位代码和数据的关键机制，包括重定位表项和各种类型的重定位。 程序加载和动态链接是ELF文件功能的重要体现。程序头部（ProgramHeader）记录了程序如何被加载到内存中，包括入口地址和节区的映射关系。这部分内容讨论了如何通过程序加载和动态链接技术，使可执行文件能够在不同的硬件平台上运行。特别提到了全局偏移表（GOT）和过程链接表（PLT），它们在处理函数调用的动态链接时起到关键作用。 这篇技术笔记提供了对ELF文件格式的全面理解，不仅涵盖了文件的结构与构成，还深入到链接器如何处理重定位和动态链接的过程。这对于理解和开发基于ELF的嵌入式操作系统以及进行软件构件的复用具有重要价值。由于是内部交流资料，未经许可不能对外公开使用，但对从事操作系统、编译器或嵌入式系统开发的专业人士来说，这是一个珍贵的学习资源。