ELF格式详解:从静态结构到动态连接
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更新于2024-07-23
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"ELF格式中文版,作者赵凤阳,详细介绍了ELF文件的静态结构、装载与动态连接,以及示例程序分析。"
ELF(Executable and Linking Format)是一种广泛使用的二进制文件格式,尤其在Unix和类Unix操作系统如Linux中,它是程序可执行文件、共享库和对象文件的标准格式。该格式提供了程序加载和动态链接所需的信息。
在ELF文件的静态结构部分,书中详细讲述了以下内容:
1. **介绍**:简述了ELF格式的基本概念和历史,指出其作为ABI(应用程序二进制接口)的重要角色。
2. **文件格式概述**:描述了ELF文件的构成,包括文件头、节、特殊节、字符串表、符号表和重定位信息等。
3. **ELF文件头**:详述了文件头如何提供整个文件的基本信息,如文件类型、机器架构、入口点地址等。
4. **节(Sections)**:解释了节的种类和作用,如.text(代码)、.data(已初始化数据)、.bss(未初始化数据)等。
5. **特殊节**:讨论了如.debug(调试信息)、.hash(哈希表)等特殊节的用途。
6. **字符串表**:介绍了如何存储各种标识符,如节名、符号名等。
7. **符号表**:详细说明了符号表的组织和符号解析的过程。
8. **重定位**:阐述了如何修改程序中的地址以适应不同的运行环境。
在**ELF文件的装载与动态连接**章节,作者深入讨论了:
1. **程序头(Program Headers)**:解析了程序头的作用,它们指示操作系统如何将ELF文件映射到内存中。
2. **基地址**:说明了程序在内存中的起始位置。
3. **段权限**:描述了各段的读、写、执行权限。
4. **段内容**:涵盖了不同类型的段,如代码段、数据段等。
5. **注释段**:解释了特殊类型的段,如用于存放编译器或链接器产生的注释信息。
6. **程序装载**:详细阐述了从磁盘加载ELF文件到内存的过程。
7. **动态连接**:介绍了动态链接的概念,包括程序解析器、动态连接器、动态段、共享目标的依赖关系、全局偏移量表、函数地址、函数连接表、解析符号等。
8. **哈希表**:讨论了如何快速查找符号的机制。
9. **初始化和终止函数**:讲解了程序启动和结束时执行的特定函数。
10. **程序解析器**:解释了如何处理动态链接时的依赖问题。
在**示例程序**章节,通过具体的程序实例,展示了ELF文件头、节头表、节头字符串表、字符串表、代码节、符号表、段和动态节的结构和解析过程。
此外,书中有附录列举了源文件清单和输出文件清单,方便读者对照学习。作者赵凤阳的翻译工作使得ELF格式的理解对中国读者来说变得更加易懂。
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