ELF文件结构

一、ELF文件结构如下图:

       

       

       之所以要用ELF文件格式,是因为这样可以用C语言和汇编语言混合写内核代码。


二、ELF header及Program header详细介绍

       nasm -f elf -o kernel.o kernle.asm

       ld -s -Ttext 0x30400 -o kernel.bin kernel.o

       此时,程序的入口地址就变成了0x30400,ELF header等信息会位于0x30400之前,此时ELF header和Program header table的情况如下图:


       

       


       ELF header占52(34h)个字节,Program  header每个占32个字节。

       读者一定已经明白了,Program header描述的是一个段在文件中的位置(0H)、大小(40DH),以及它被放进内存后所在的位置(30000H)和大小(40DH)。

### ELF 文件格式结构详解 ELF(Executable and Linkable Format)文件是一种广泛使用的标准文件格式,主要用于存储可执行文件、库以及目标代码。以下是其主要组成部分及其作用: #### 1. **ELF Header (头部)** ELF 头部是整个文件的第一个部分,它描述了文件的整体布局和其他重要信息。主要包括以下几个字段: - `e_ident`:用于识别文件是否为有效的 ELF 文件,并提供有关字节顺序的信息[^1]。 - `e_type`:定义文件的类型,例如可执行文件 (`ET_EXEC`) 或共享对象文件 (`ET_DYN`)。 - `e_machine`:指定目标机器架构,如 x86 或 ARM 架构[^4]。 - `e_version`:表示 ELF 的版本号。 - `e_entry`:程序入口地址,在加载到内存后会跳转至此位置运行。 - `e_phoff` 和 `e_shoff`:分别指向程序头表和节头表的位置。 #### 2. **Program Headers (程序头表)** 程序头表描述如何将文件中的各个段映射到进程的虚拟地址空间中。对于可执行文件来说,这是非常重要的部分之一。每个条目通常包含以下信息: - 类型 (`p_type`):指明此段的作用,比如 `.text` 段对应的是代码区域。 - 偏移量 (`p_offset`) 及大小 (`p_filesz`, `p_memsz`):表明数据在磁盘上的起始位置及长度。 - 权限标志 (`p_flags`):设置读写权限等属性。 #### 3. **Section Headers (节头表)** 虽然不是所有类型的 ELF 文件都需要有节头表,但对于调试或者链接阶段而言却是不可或缺的部分。通过这些记录可以找到源码对应的符号表、重定位信息等内容所在的具体地方。每一条记录都包含了名称索引(`sh_name`)、类型(`sh_type`)以及其他参数来进一步细化说明该区段的功能特性等等[^3]。 #### 4. **Sections & Segments** - 节(sections): 主要服务于静态分析工具, 如汇编器/连接器; 它们按逻辑分组原始资料. - 段(segments): 面向动态装载过程设计, 把实际需要载入RAM里的那部分内容组合起来形成连续区块. 此外还有其他辅助性的表格或数组也构成了完整的elf体系框架的一部分, 这些可能涉及但不限于字符串池(string table), 符号表(symbol table) 等等方面. ```python import struct def parse_elf_header(file_path): with open(file_path, 'rb') as f: e_ident = f.read(16) ei_class = e_ident[4] if ei_class != b'\x01' or ei_class != b'\x02': raise ValueError('Not a valid ELF file') # Read more fields... ```
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