RT-Smart ELF 应用程序加载运行过程分析

在用户态应用程序处理的任务中，elf 加载运行是一个比较重要的步骤，下面就分析一下在 rt-smart 操作系统中，想要将一个应用程序运行起来要经过哪些步骤。

ELF 格式介绍

ELF 代表 Executable and Linkable Format。它是一种对可执行文件、目标文件和库使用的文件格式。它在 Linux 下成为标准格式已经很长时间，ELF 一个特别的优点在于，同一文件格式可以用于内核支持的几乎所有体系结构上。

RT-SMART 同样也使用 ELF 作为可执行文件的格式，下面简单介绍一下 ELF 文件格式。

ELF 文件布局和结构

下图为 ELF 文件的基本布局：

上图展示了 elf 文件的重要组成部分：

• elf 文件头，除了用于标识ELF文件的几个字节之外，ELF头还包含了有关文件类型和大小的有关信息，

  及文件加载后程序执行的入口点信息。

• 程序头表（program header table）向系统提供了可执行文件的数据在进程虚拟地址空间中组织

  方式的相关信息。它还表示了文件可能包含的段数目、段的位置和用途。

• 各个段保存了与文件相关的各种形式的数据。例如，符号表、实际的二进制码、固定值(如字

  符串)或程序使用的数值常数。

• 节头表（section header table）包含了与各段相关的附加信息。

使用 readelf 工具可以读取该类型文件中的各种数据结构。

关键数据结构

想要理解应用程序的加载运行过程，就必须要先了解 ELF 文件中的关键数据结构，知道可以通过 ELF 文件获取那些程序加载所必须的关键信息，例如文件类型、目标体系架构、版本号、程序入口点以及程序运行所需要的数据段存储在什么位置等等信息。这些信息都存放在 ELF 的相关数据结构中，那么现在就先了解一下 ELF 文件的相关数据结构吧。

下面是在 ELF 加载过程上下文数据结构，这个结构中包括了 eheader、pheader 和 sheader 三个 elf 的关键数据结构。