20242811《Linux内核原理与分析》第八周作业

一、实验内容

Linux 内核如何装载和启动一个可执行程

1、理解编译链接的过程和 ELF 可执行文件格式，详细内容参考本周第一节；​
2、编程使用 exec*库函数加载一个可执行文件，动态链接分为可执行程序装载时动态链接和运行时动态链接，编程练习动态链接库的这两种使用方式，详细内容参3考本周第二节；
3、使用 gdb 跟踪分析一个 execve 系统调用内核处理函数 sys_execve ，验证您对 Linux 系统加载可执行程序所需处理过程的理解，详细内容参考本周第三节；推荐在实验楼 Linux 虚拟机环境下完成实验。
4、特别关注新的可执行程序是从哪里开始执行的？为什么 execve 系统调用返回后新的可执行程序能顺利执行？对于静态链接的可执行程序和动态链接的可执行程序 execve 系统调用返回时会有什么不同？

二、实验过程

1、实验前期准备

（1）理解 ELF 文件格式

• 查看系统上的 ELF 文件结构。我们可以使用 readelf 或 objdump 工具来分析 ELF 文件的内容和结构。
• 命令如下：

  readelf -h <executable-file>
  objdump -d <executable-file>
  

• 这些命令可以帮助我们查看 ELF 文件的头部信息、段信息、符号表等内容。

（2）了解编译和链接过程

• 编写一个简单的 C 程序，如 hello.c，并对其进行编译和链接，观察生成的目标文件和可执行文件。
• C 代码示例 (hello.c)：

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

• 运行以下命令查看编译和链接过程：

  gcc -c hello.c -o hello.o    # 编译为目标文件
  gcc hello.o -o hello_static  # 链接生成静态可执行文件
  gcc -o hello hello.c         # 编译生成动态可执行文件
  

• 查看生成的静态和动态可执行文件的区别：

  file hello_static
  file hello