深入解析ELF文件格式：操作系统与软件构件

"ELF文件格式分析 - 北京大学信息科学技术学院操作系统实验室，滕启明，2003年5月" 这篇技术笔记详细探讨了ELF（Executable and Linkable Format）文件格式，这是一种广泛应用于UNIX类操作系统中的目标文件格式。ELF文件格式在嵌入式操作系统开发中扮演着关键角色，因为它是构建和链接二进制软件构件的基础，对于降低开发成本、缩短开发周期以及提高产品质量具有重要意义。 文档首先简要介绍了ELF文件格式的基本规范，强调了它在目标文件中的数据表示方式。ELF文件由多个组成部分构成，包括ELF头、节区（SECTIONS）、字符串表（STRING TABLE）和符号表（SYMBOL TABLE）。其中，ELF头包含了文件的基本信息，如文件类型、机器架构等。节区是文件内容的组织单位，包含了代码、数据和其他信息。字符串表用于存储各种标识符，而符号表则记录了程序中的符号信息，如函数、变量的位置和属性。 文档接着深入到具体的细节，如节区头部表格和节区头部，它们定义了每个节区的属性和位置。特殊节区如.text、.data和.bss有特定的用途。符号表部分详述了st_info字段的含义、符号类型、特殊的节区索引，以及符号的取值方法。重定位信息部分讨论了如何调整代码和数据在内存中的位置，包括重定位表项和各种重定位类型。 文档还涵盖了程序加载和动态链接的流程，这涉及到程序头部（Program Header），它是操作系统加载程序时的关键指南。程序加载解释了如何将ELF文件映射到内存，而动态链接则描述了如何在运行时将独立编译的模块合并成一个可执行程序。全局偏移表（GOT）和过程链接表（PLT）是动态链接中的核心概念，它们允许程序在运行时找到并调用动态链接库中的函数。 这份技术笔记对理解ELF文件格式的内部结构和工作原理提供了深入的洞察，是进行操作系统开发和嵌入式系统研究的宝贵参考资料。通过分析一个简单的C语言程序编译和链接后的ELF实例，读者可以更直观地了解这些概念在实际应用中的表现。