1030 分享：ELF 文件格式与内存映射

IKNOWLJT commented 4 years ago

1030

ELF 文件：

ELF (Executable and Linkable Format)是一种为可执行文件，目标文件，共享链接库和内核转储(core dumps)准备的标准文件格式

一个ELF文件由以下三部分组成：

ELF头(ELF header) - 描述文件的主要特性：类型，CPU架构，入口地址，现有部分的大小和偏移等等；

程序头表(Program header table) - 列举了所有有效的段(segments)和他们的属性。程序头表需要加载器将文件中的节加载到虚拟内存段中；

节头表(Section header table) - 包含对节(sections)的描述。

executable file：可执行文件，wget， ls
rlocatable：可重定位的目标文件.o 文件
shared object : 共享链接库 .so 文件

Core dump file .core：当前进程退出的core dump

 core dump 内存文件
 1. ulimit -c unlimited (注意要在执行程序的会话中设置，设置是会话级别的，开启新的会话不会生效)
 2. kill -s sigsegv `pidof a.out` 杀掉程序
 3. gdb core.pid 文件

文件格式的组成：(read， size)

size 命令查看命令各个数据大小

readelf -SW 查看文件存储的文件格式

objdump -x

1. .text section  代码段 只读 + 可执行
2. .rodata section 只读存储，字符串常量 只读 + 可执行
3. .debug* sction debug信息
4. .bss   bss段存储没有初值的全局变量或默认为0的全局变量，属于静态内存分配。 可读可写 + 不可执行   
5. .data  data存储已经初始化的全局变量，属于静态内存分配  可读可写 + 不可执行

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//已赋值的全局变量， 可读可写 .data
char *s[100] = {"1"};
//虽然是const char *s2[100] , 但是因为*s的值是可改的，所以不是rodata ,是.data
const char *s2[100] = {"2"};
//未赋值的全局变量，可读可写,不占据空间 .bss
int a;
//已赋值的全局变量，可读可写,不占据空间 .bss （注意：初始化为0的全局变量还是被保存在BSS段）
int b = 0;
//已赋值的全局变量，可读可写,不占据空间 .data
int c = 100;
//未赋值的全局变量，可读可写,占据空间 .bss
char d;
//未赋值的全局变量，可读可写,不占据空间 .bss
char str1[12];

//静态常量 ，可读可执行 .rodata
const int constData1 = 100;

int main(){
    printf("s = %p\n",s);
    printf("s2 = %p\n",s2);
    printf("&a = %p\n",&a);
    printf("&b = %p\n",&b);
    printf("&c = %p\n",&c);
    printf("&d = %p\n",&d);
    // 局部变量，栈区域
    int data = 100;
    printf("&data = %p\n",&data);
    *s2 = "2";
    printf("&str1 = %p\n",&str1);
    printf("constData1 = %d\n",constData1);
    printf("&constData1 = %p\n",&constData1);

}

outPut

1、执行文件中包含了text、rodata、data段的内容，不包含bss段内容（一堆未初始化的0放入执行文件没有意义）。
2、堆和栈的内存增长方向是相反的：栈是从高地址向低地址生长，堆是从低地址向高地址生长。

wolfleave commented 4 years ago

ELF文件格式

Linux 可执行文件格式

可执行链接文件格式：ls, xx.out, xx.so, xx.core, xx.o

ulimit -c unlimit 取消core文件大小限制

kill -s sigsegv `pidof a.out` 发送信号给特定进程

readelf -l a.out  查看elf
size a.out        查看段大小
objdump -x a.out  查看程序变量位置
pmap -x `pidof a.out`     查看进程内存布局
smaps `pidof a.out`
cat /proc/`pidof a.out`/maps
cat /proc/`pidof a.out`/smaps

32个分节（section）

.text

.bss

.data

.rodata

ELF（可执行文件）——进程（运行时的可执行文件）——内存文件格式映射为内存布局

gdb

gcc -g demo1.c

gdb a.out

b main 在main打断点

r 运行

n next，下一步

p a 打印a， p/x a 打印a的16进制，p/s a 字符串格式打印a

LinForTracy commented 4 years ago

Taaang commented 4 years ago

whx405831799 commented 4 years ago

wefun94 commented 4 years ago

（1）ELF是一种文件格式，用于存储linux程序，主要包括 (1)目标文件（通常是.o); (2)可执行文件(我们的运行文件)
(3)动态库(.so)

ELF文件以 Section的形式进行存储。代码编译后的指令放在代码段（Code Section），全局变量和局部静态变量放到数据段（Data Section）

其中， .text段保存代码编译后的指令 .data段保存的是已经初始化了的全局静态变量和局部静态变量 .rodata段存放的是只读数据，包括const修饰的变量和字符串常量等 readelf -h a.out 可以查看文件头信息 readelf -S a.out 可以查看各段信息 objdump -x -s a.out 可以查看各段的数据

arthur-zhang / morning-up-up