深入理解ELF：UNIX系统实验室的可执行连接格式详解

"ELF文件格式详细手册" ELF（Executable and Linking Format）是一种广泛用于类UNIX系统的可执行文件和库文件的二进制格式。它由UNIX系统实验室（USL）开发，作为应用程序二进制接口（ABI）的一部分，确保了软件在不同操作系统上的可移植性。TIS（Tool Interface Standard）委员会选择了ELF作为32位英特尔架构上跨操作系统兼容的二进制文件格式。 ELF文件结构分为几个关键部分： 1. **头部**：每个ELF文件都以一个头部开始，包含了文件的基本信息，如文件类型、机器架构、版本等。头部定义了文件的其余部分如何解析。 2. **程序头表**：如果文件是可执行的或可加载的，那么它将包含一个程序头表，指定了如何将文件映射到内存中。每个条目代表一个段，指示了其在内存中的位置和属性。 3. **节头表**：ELF文件由多个节（sections）组成，每个节存储特定类型的数据，如代码、数据、符号表等。节头表列出所有节的信息，包括名称、大小、类型等。 4. **节**：节是ELF文件的基本组织单元，可以包含程序代码、初始化和未初始化的数据、调试信息等。常见的节如.text（代码）、.data（已初始化数据）、.bss（未初始化数据）和.symtab（符号表）。 5. **符号表**：ELF文件可能包含一个或多个符号表，这些表记录了文件内的函数、变量和其他对象的名称和地址。这在链接时非常有用，允许不同文件的符号互相引用。 6. **重定位表**：重定位表包含关于如何修改程序或库的内存地址的信息，以适应不同的运行时环境。这使得动态链接器能够正确处理代码和数据的引用。 7. **调试信息**：如DWARF调试信息通常位于ELF文件的特定节中，供调试器使用，帮助开发者理解代码的结构和运行状态。 8. **动态段**：在可执行文件或动态库中，动态段包含运行时需要的信息，如动态链接器如何处理文件、共享对象的依赖关系等。 9. **版本信息**：ELF文件可以包含版本信息，这对于保持向后兼容性和管理库的版本非常重要。 TIS委员会的文档中提到，虽然提供了 royalty-free 许可证使用该规范，但不提供任何明示或暗示的保修，也不承担任何因使用该规范可能导致的损害责任，包括间接损失。此外，TIS委员会保留随时修改此规范而不事先通知的权利。 ELF文件格式是构建、链接和执行软件的核心组件，它提供了在不同系统间实现二进制兼容性的框架。理解和掌握ELF格式对于系统级编程、调试以及软件开发具有重要意义。