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编程

ELF文件简单笔记

本文参考
计算机那些事(4)——ELF文件结构 | 楚权的世界 (chuquan.me)
ELF文件结构 – 简书 (jianshu.com)
有大量删改。

CONTENTS

目标文件的格式

目前,PC平台流行的 可执行文件格式(Executable) 主要包含如下两种,它们都是 COFF(Common File Format) 格式的变种。

  • Windows下的 PE(Portable Executable)
  • Linux下的 ELF(Executable Linkable Format)

目标文件就是源代码经过编译后但未进行连接的那些中间文件(Windows的.obj和Linux的.o),它与可执行文件的格式非常相似,所以一般跟可执行文件格式一起采用同一种格式存储。在Windows下采用PE-COFF文件格式;Linux下采用ELF文件格式。

事实上,除了可执行文件外,动态链接库(DDL,Dynamic Linking Library)静态链接库(Static Linking Library) 均采用可执行文件格式存储。它们在Window下均按照PE-COFF格式存储;Linux下均按照ELF格式存储。只是文件名后缀不同而已。

  • 动态链接库:Windows的.dll、Linux的.so
  • 静态链接库:Windows的.lib、Linux的.a

下面,我们将以ELF文件为例进行介绍。

ELF文件结构

注意:段(Segment)与节(Section)的区别。很多地方对两者有所混淆。段是程序执行的必要组成,节是ELF链接的产物,当多个目标文件链接成一个可执行文件时,会将相同权限的节合并到一个段中。

如图所示,为ELF文件的基本结构,其主要由四部分组成:

  • ELF Header
  • ELF Program Header Table (或称Program Headers、程序头)
  • ELF Section Header Table (或称Section Headers、节头表)
  • ELF Sections

ELF文件类型

ELF文件主要有三种类型,可以通过ELF Header中的e_type成员进行区分。

  • 可重定位文件(Relocatable File)ETL_REL。一般为.o文件。可以被链接成可执行文件或共享目标文件。静态链接库属于可重定位文件。
  • 可执行文件(Executable File)ET_EXEC。可以直接执行的程序。
  • 共享目标文件(Shared Object File)ET_DYN。一般为.so文件。有两种情况可以使用。
    • 链接器将其与其他可重定位文件、共享目标文件链接成新的目标文件;
    • 动态链接器将其与其他共享目标文件、结合一个可执行文件,创建进程映像。

ELF布局

elf文件有2种视图,如下图:

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