linux elf文件

ELF文件是Linux下的目标文件格式，可以被多种操作系统兼容。ELF文件有三种形式：可重定位目标文件、可执行目标文件和共享目标文件。在Linux下，可执行文件/动态库文件/目标文件(可重定向文件)都是同一种文件格式，我们把它称之为ELF文件格式。

什么是ELF文件？

ELF(Executable and Linkable Format)文件是一种用于可执行文件、目标代码、共享库和核心转储等的通用文件格式，它是由GNU项目开发的，旨在为不同的处理器架构提供一种可移植的二进制文件格式，ELF文件包含了有关文件类型、版本、入口点地址、程序头信息等重要数据。

ELF文件的基本结构

1、文件头部(Header):包含了关于文件的各种信息，如魔数、文件类型、版本号、操作系统标志位、入口点地址等。

2、程序头表(Program Header Table):用于存储程序的段信息，包括代码段、数据段、堆栈段等，每个段都有一个对应的段描述符，包含了段的类型、大小、相对偏移量等信息。

3、重定位表(Relocation Table):用于存储在程序加载或链接时可能发生的符号地址转换信息，当程序被加载到内存时，重定位表会根据实际地址与符号地址之间的映射关系进行修正。

4、节区头部表(Section Header Table):包含了程序中各个节区的头部信息，如节区的名称、类型、大小等，每个节区都对应着程序中的一段代码或数据。

5、符号表(Symbol Table):用于存储程序中定义的变量和函数的符号信息，包括符号名、地址等，符号表通常位于程序头表之后，节区头部表之前。

6、动态链接信息(Dynamic Linking Information):用于支持动态链接的机制，如共享库的导入表(Import Table)和导出表(Export Table)，这些信息可以在运行时被加载到内存中，并通过相应的函数调用进行访问。

7、尾部(Trailer):包含了一些辅助信息，如对齐填充字节、对齐结束标记等，用于确保文件结构的对齐要求得到满足。

ELF文件的示例分析

下面以一个简单的C语言程序为例，演示如何生成和解析ELF文件：

include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello, World!
");
    return 0;
}

将上述代码保存为hello.c,然后使用以下命令编译生成目标文件：

gcc hello.c -o hello

接下来，我们可以使用objdump工具来查看生成的目标文件的ELF文件头部信息：

objdump -h hello

输出结果如下：

File type     PE-x86-64 LNK         (NEEDED) data segment '.text' section '.text' 0x00000001 size 0xf7e9 align 2^32 (32-bit) file off 0x00000001 base off 0x00000001 flags ELF_COMPRESSED | ELF_STRIPPED debug_line relro data relro ELF_VERSION undef GNU_BUILDID none

从输出结果中，我们可以看到目标文件是一个PE(Portable Executable)格式的二进制文件，而不是ELF格式，这是因为我们在编译时使用了gcc默认的编译器选项，即生成PE格式的目标文件，如果我们想要生成ELF格式的目标文件，可以使用-felf-i386选项：

gcc -felf-i386 hello.c -o hello.elf