ELF文件格式详解：目标文件格式分析与应用

ELF文件格式详解 ELF（Executable and Linkable Format）是一种通用的目标文件格式，广泛应用于UNIX类操作系统中。本文将详细介绍ELF文件格式规范，包括文件头部、节区、字符串表、符号表、重定位信息、程序加载和动态链接等方面的知识点。 **ELF文件格式规范** ELF文件格式是UNIX类操作系统中普遍采用的目标文件格式。ELF文件由三个部分组成：ELF头部、节区和节区头部表格。ELF头部包含了目标文件的基本信息，如魔数字、类别、版本号等。节区是ELF文件的基本组成单元，每个节区都有其特定的作用，如代码节区、数据节区等。节区头部表格是ELF文件的索引，包含了每个节区的偏移量、长度和其他信息。 **ELF头部** ELF头部是ELF文件的起始部分，包含了目标文件的基本信息。ELF头部的结构如下： * 魔数字（Magic Number）：标识ELF文件的魔数字，通常为0x7F 'E' 'L' 'F'。 * 类别（Class）：标识ELF文件的类别，如32位或64位。 * 版本号（Version）：标识ELF文件的版本号。 * OS/ABI（Operating System/ Application Binary Interface）：标识ELF文件的操作系统和应用程序接口。 * ABI版本号（ABI Version）：标识ELF文件的ABI版本号。 * 类型（Type）：标识ELF文件的类型，如可执行文件或目标文件。 **节区** 节区是ELF文件的基本组成单元，每个节区都有其特定的作用。常见的节区有： * 代码节区（.text）：存储程序的机器代码。 * 数据节区（.data）：存储程序的初始化数据。 * 仅读节区（.rodata）：存储程序的只读数据。 * 初始化节区（.init）：存储程序的初始化代码。 * 终止节区（.fini）：存储程序的终止代码。 **字符串表** 字符串表是ELF文件中存储字符串的节区。字符串表的结构如下： * 字符串表头部（String Table Header）：包含了字符串表的基本信息，如偏移量、长度等。 * 字符串项（String Item）：包含了一个字符串的信息，如字符串的内容、长度等。 **符号表** 符号表是ELF文件中存储符号的节区。符号表的结构如下： * 符号表头部（Symbol Table Header）：包含了符号表的基本信息，如偏移量、长度等。 * 符号项（Symbol Item）：包含了一个符号的信息，如符号的名称、类型、值等。 **重定位信息** 重定位信息是ELF文件中存储重定位信息的节区。重定位信息的结构如下： * 重定位表项（Relocation Entry）：包含了一个重定位项的信息，如偏移量、类型等。 * 重定位类型（Relocation Type）：标识重定位项的类型，如R_386_32等。 **程序加载和动态链接** 程序加载和动态链接是ELF文件的两个重要方面。程序加载是指将ELF文件加载到内存中的过程，而动态链接是指将多个目标文件链接成一个可执行文件的过程。 * 程序头部（Program Header）：包含了程序加载的基本信息，如偏移量、长度等。 * 程序加载（Program Loading）：将ELF文件加载到内存中的过程。 * 动态链接（Dynamic Linking）：将多个目标文件链接成一个可执行文件的过程。 * 全局偏移表（GOT）：存储全局偏移量的表格。 * 过程链接表（PLT）：存储过程链接信息的表格。