ELF文件格式解析

1. 前言

本文主要参考了ELF格式解析的学习笔记，此笔记中详细介绍了ELF的基本格式，并对其中的各个部分进行了详细的说明。其中<<详解ELF重定位原理>>又对ELF重定位的原理进行了一个简要说明，本文主要用一个程序实例解释了elf的基本组成及可重定位原理。

如上可理解为elf的总体布局，主要引用自 《ELF格式解析》学习笔记（一）

2. 实例代码

//main.c
#include "part.h"
extern int g_int1, g_int2;
extern char *g_str1, *g_str2;
int main() 
{
   
   
        int i = 0;
        char *str = "abc";
        func_1(i);
        func_2(str);
        g_int1 = 9;
        g_str1 = "defg";
        printf("Global integer is %d and %d, global string is %s and %s.\n", g_int1, g_int2,
        g_str1, g_str2);
        return i;
}

//part.c
#include "part.h"
int g_int1, g_int2 = 5;
char *g_str1, *g_str2 = "xyz";
void func_1(int i)  
{
   
   
        int j;
        j = i;
        printf("func_1 : j = %d\n", j); 
}
void func_2(char *str) 
{
   
   
        printf("func_2 : str = %s\n", str);
}

//part.h
#ifndef _PART_H_
#define _PART_H_

void func_1(int i); 
void func_2(char *str);
#endif

//Makefile
all: main_s main_d
main_s: main.o part.o
        gcc main.o part.o -o main_s
main_d: main.o libpart.so
        gcc main.o -L. -lpart -o main_d
libpart.so: part.o
        gcc --shared part.o -o libpart.so
main.o: main.c
        gcc -c main.c -o main.o
part.o: part.c
        gcc -c part.c -o part.o
clean:
        rm -f *.o *.so main_s main_d

3. 重定位原理说明

以main函数调用func_1函数的重定位为例，说明重定位的原理。
编译后生成如下的文件

ubuntu@VM-0-9-ubuntu:~/test/elf_test$ ls 
libpart.so  main.c  main_d  main.o  main_s  Makefile  part.c  part.h  part.o

查看main.o的信息：

ubuntu@VM-0-9-ubuntu:~/test/elf_test$ readelf -a main.o
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              REL (Relocatable file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x0
  Start of program headers:          0 (bytes into file)
  Start of section headers:          1304 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           0 (bytes)
  Number of program headers:         0
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         13
  Section header string table index: 12

Section Headers:
  [Nr] Name              Type             Address           Offset
       Size              EntSize          Flags  Link  Info  Align
  [ 0]                   NULL