深入理解ELF格式：从头到尾详解

ELF (Executable and Linkable Format) 是一种二进制文件格式，用于表示可执行程序和动态链接库。这个文档是一份详尽的学习指南，涵盖了ELF格式的核心组成部分和概念。 **1. 文件结构与基本元素** - **ELF Header**: 文件的起始部分，包含了关于文件类型、机器架构、版本号、节表偏移量等重要信息。ELF Header的重要性在于它定义了后续数据的布局和文件的元数据，如程序加载地址、动态链接表的位置等（图1-3）。 - **Sections (节)**: 区分了文件的不同区域，比如代码段、数据段、符号表等。每个节都有自己的名称、类型（如.text、.data或.bss）、虚拟地址、物理位置等，它们在程序运行时有不同的作用（图1-9）。 - **String Table** 和 **Symbol Table**: 字符串表存储字符串常量，而符号表则记录了函数名、变量名等符号对应的内存地址，便于链接时找到相关位置（图1-16和1-17）。 - **Relocation**: 用于处理在编译时不完全确定的地址，例如全局变量的最终位置。当程序被动态链接到其他库时，这些relocation会指示如何更新引用的地址（图1-21）。 **2. 程序加载与动态链接** - **Program Header**: 用于描述程序的内存映射，包括加载地址、节的加载位置、内存保护信息等，确保程序能够在目标平台上正确执行（图1-4）。 - **Program Loading**: 当程序被加载到内存时，操作系统会根据Program Header中的信息调整节的加载位置，并进行重定位以处理relocation信息（图2-2）。 - **Dynamic Linking**: 在程序运行时，可能会通过动态链接机制加载共享库，使得多个程序可以共用相同的代码。ELF文件中包含动态链接表，其中包含关于所需库的链接信息（图2-10）。 **3. C Library** - **CLibrary**: 动态链接库是ELF文件的重要组成部分，它提供了预编译的函数实现，供应用程序调用。使用动态链接时，应用程序不需要包含完整的库源代码，而是链接到预先编译好的库（图3-1）。 **总结**： 这份文档深入浅出地介绍了ELF格式的各个方面，从基础的文件结构到程序的加载与链接机制，再到C库的管理，对于理解程序如何在不同平台之间进行交互和执行至关重要。通过学习这份资料，开发者可以更好地创建、维护和利用ELF格式的二进制文件。