關於重定位目標檔案解析的那些事深入理解ELF

即可執行可鏈結格式，也就是對可重定位目標檔案進行解析的格式。

而我們知道從源**到可執行目標檔案一般要經歷以下幾個步驟：

main.c-----預處理(cpp)----->main.i------編譯(ccl)----->main.s-----彙編(as)----->main.o-----鏈結(ld)----->main(可執行檔案）

而可重定位目標檔案是其中的.o檔案，它包括二進位制**和資料，同時在編譯時將所有的可重定位目標檔案合併為可執行目標檔案，由上文可知，每個.o檔案是由對應的.c檔案生成，且每個.o的資料和檔案都是從0開始的。

接下來介紹elf。

elf有兩種檢視分別為鏈結檢視和執行檢視，對應不同的目標檔案。

@elf的鏈結檢視(來自中國大學mooc南京大學袁春風老師的ppt)：

對應可重定位的目標檔案

@elf的執行檢視(來自中國大學mooc南京大學袁春風老師的ppt)：

對應可執行的目標檔案

現在通過ubantu跑幾個程式加深理解

main.c:

/* main.c */
/* $begin main */
intsum
(int
*a,int n)
;int array[2]
=;intmain()
/* $end main */

在終端介面輸入 readelf -h 可以看到如下資訊，即elf的頭資訊：

注意上面的magic，其後的7f 45 4c 46是elf的魔數，魔數就是檔案開頭幾個位元組通常用來確定檔案的型別或格式的數，通常a.out的魔數是01h 07h，pe格式下為4dh 5ah。在載入或讀取檔案時，一般用魔數確定檔案型別是否正確。

接著我們可以看到mian.o的型別是32位版本的，資料為補碼是小端模式執行的，版本為1，作業系統是unix - system v，版本型別為rel（可重定位檔案），機器為intel 80386架構。

入口位址為0，也即是可重定位目標檔案的位址為0。

程式頭表偏移量為0，大小為0，表項個數為0，說明程式頭表不存在，也就是說明了可重定位檔案是只能用於鏈結，而不能用於載入的

start of section headers給出了節頭表的起始位置是276位元組，位於elf頭0處開始往下數276個位元組，節頭表項有12個，每個是40個位元組（一共有12* 40b)

elf佔52b

最後一行指出第9行是字串表

現在用另一條命令：readelf -s main.o

得到的結果如圖：

該命令用來讀節頭表資訊

在表的開始前會說明一共有12個節頭資訊，且節頭表的起始位置在 0x114

addr一欄可以看到位址都是0，因為是可重定位檔案，所以不會執行，位址為0

off是偏移量，即offset。size指出了該節有多大，接下來指出是否可裝入，可執行，對齊方式等等

有四個節將會分配空間，分別為.text可執行，.date和.bss可讀可寫，.rodata可讀，此外其他的節在執行時都不會載入到暫存器中，只作為輔助鏈

在這裡我們可以看到.text起始位置off是34正好呼應了我們上面所講elf頭佔52b=0x34b

在表中可以看到0-11共12個節的情況，第0個節為空，且每乙個表象都是64個位元組的資料結構。

資料結構：（來自mooc袁春風老師的計算機系統基礎（一）的課件）

接下來用readelf -s main.o得到如下資訊：

從圖中可以看出這是符號表的資訊

從中間可以看到main函式放在第一節對應.text,array放在第三節的.data中，而sum是乙個未定義的符號

到此，大概就知道重定位目標檔案是咋解析的了，而重定位其實是相當於給其中的符號賦乙個新位址，而原來的位址是0。

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