elf格式學習總結

當編譯一個源文件生成目標文件時,會在目標文件中生成符號表和重定位表。

 

符號表包含在文件中定義的全局符號以及在文件中引用的外部符號(外部函數或變量)。

 

重定位表告訴鏈接器在哪些位置要進行重定位操作。

 

編譯生成的目標文件在文件的開始處會有一個elf頭,描繪了整個文件的組織結構。它還包括很多節(section)。這些節有的是系統定義好的,有些是用戶在文件在通過.section命令自定義的,鏈接器會將各輸入目標文件中的相同的節合併。

 

鏈接器對編譯生成的目標文件進行鏈接時,首先進行符號解析,找出外部符號在哪定義。如果外部符號在一個靜態庫中定義,則直接將對應的定義代碼複製到最終生成的目標文件中。接着鏈接器進行符號重定位。編譯器在生成目標文件時,通常使用從0開始的相對地址,而在鏈接過程中,鏈接器從一個指定的地址開始,根據輸入目標文件的順序,以段(segment)爲單位將它們拼裝起來。其中每個段可以包括很多個節(section)。除了目標文件的拼裝,重定位過程中還完成了下面兩個任務:一是生成最終的符號表,二是對代碼段中的某些位置進行修改,要修改的位置由編譯器生成的重定位表指出。

 

鏈接過程中還會生成兩個表:got表和plt表。

 

got表中每一項都是本運行模塊要引用的全局變量或函數的地址,可以用got表來間接引用全局變量。函數也可以把got表的首地址作爲一個基準,用相對該基準偏移量來引用靜態函數。由於動態鏈接器(ld-linux.so)不會把運行模塊加載到固定地址,在不同進程的地址空間中各運行模塊的絕對地址、相對地址都不同。這種不同反映到got表上,京是每個進程的每個運行模塊都有獨立的got表,所以進程間不能共享got表。

 

plt表中第一項都是一小段代碼,對應於本運行模塊要引用的一個全局函數。當鏈接器發現某個符號引用是共享目標文件中的一個函數時,就在pltk 創建一個入口。

 

鏈接生成的目標文件在文件開頭也有一個elf頭號,描繪了整個文件的組織結構,這個文件中會有多個段(segment),每個段都由相應的節(section)拼裝而成。

 

對由鏈接器鏈接生成的可執行目標文件進行加載運行時,內核首先讀取elf頭。根據頭部數據指示分別讀入各種數據結構,找出可加載的段閉並調用mmap()函數將其加載到內存。內核找到標記爲PT_INTERP的段,這個段對應着動態鏈接器的名稱,然後加載動態鏈接器。linux中通常是/lib/ld-linux.so.2.接着內核將控制權交給動態鏈接器。動態鏈接器檢查程序對外部文件(共享庫)的依賴性,並在需要時對其進行加載。之後動態鏈接器開始對程序中的外部引用進行重定位,即告訴程序其引用的外部變量/函數的地址。R_386_GLOB_DAT類型的入口涉及到got表。R_3862_JMP_SLOT類型的入口涉及到plt表。動態鏈接還有一個延遲(lazy)特性,即真正引用時才進行重定位(環境變量LD_BIND_NOW爲空值NULL時)。接下來動態鏈接器執行elf文件中標記爲.init節的代碼,進行程序運行的初始化。最後動態鏈接器把控制權交給程序, 從elf頭中定義的入口處開始執行程序

 

 

轉自:http://blog.csdn.net/BoySKung/archive/2008/12/10/3488468.aspx

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