ELF-64对象文件格式详解

"ELF-64.pdf - 64位ELF对象文件格式，版本1.5草案2，1998年5月27日" ELF（Executable and Linkable Format）是一种广泛用于多种UNIX和其他类UNIX操作系统，如Linux、Solaris等的可执行文件和链接格式。它为编译器、链接器、调试器以及其他系统工具提供了一个统一的标准接口。这篇文档主要介绍了64位版本的ELF文件格式，它是基于原来的32位ELF格式的扩展，并且在结构设计上进行了优化，以确保所有字段自然对齐，避免内部填充。 ELF-64文件格式的核心特性包括： 1. **文件头**：每个ELF文件都包含一个文件头，它提供了关于文件整体结构的信息，如文件类型（可执行文件、共享库、对象文件等）、目标架构、入口点地址、程序头表和节区头表的偏移量等。 2. **节区（Section）**：ELF文件由多个节区组成，每个节区包含一组相关的数据，如代码、数据、符号表、字符串表等。节区头表描述了所有节区的信息，如节区名称、类型、大小、在文件中的位置以及在内存中的地址。 3. **程序头（Program Header）**：对于可执行文件和可加载的共享对象，程序头表提供了加载和执行文件所需的信息，如节区如何映射到内存、权限、对齐方式等。 4. **符号表（Symbol Table）**：ELF文件可以包含一个或多个符号表，它们记录了程序中定义和引用的全局和局部符号，便于链接器处理函数和变量的引用。 5. **重定位（Relocation）**：重定位信息允许链接器修改节区的内容以适应不同的目标环境，例如将相对地址转换为绝对地址。 6. **调试信息**：虽然本规范没有涵盖DWARF格式的调试信息，但许多实现会将符号调试信息以DWARF格式存储在ELF文件中，以便于调试器使用。 7. **处理器特定细节**：ELF格式是可移植的，支持多种处理器架构。处理器特定的细节，如指令集和寻址模式，会在单独的补充文档中定义，但这些定义尽可能同时适用于32位和64位的ELF格式。 与32位版本相比，ELF-64扩展了地址和数据类型的宽度，以适应更大的内存空间和更复杂的程序。这使得64位系统能够处理更大规模的程序和数据结构，同时保持向后兼容性，因为大部分基本结构和概念与32位版本相同。 ELF-64文件格式是现代操作系统和软件开发中不可或缺的一部分，它为跨平台的软件构建和调试提供了强大而灵活的基础。通过理解这种格式，开发者和系统工程师能够更好地理解和调试涉及ELF文件的复杂问题。