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Linux课题实践四——ELF文件格式分析
阅读量:792 次
发布时间:2023-02-05

本文共 1933 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

ELF文件格式分析

1. ELF文件格式概述

ELF(Executable and Linkable Format,可执行连接格式)是Linux系统中用于存储程序和库的文件格式。ELF文件可分为三种类型:

  • 可重定向文件:用于存储代码和数据,与其他目标文件一起链接生成可执行文件或共享库文件,例如.a.o文件。
  • 可执行文件:存储运行程序的代码和数据,例如bashgcc等。
  • 共享目标文件:存储代码和数据供动态链接器使用,例如.so文件。
  • 目标文件在程序链接和执行过程中发挥重要作用。


    2. ELF文件头(ELF Header)分析

    ELF文件头位于文件开头,记录文件的组织信息。通过分析ELF文件头,我们可以了解文件的类型、体系结构、版本、入口点等关键信息。

    • 文件头结构
      • e_ident:16字节,包含文件特性和机器无关信息,开头固定值为0x7f和ELF字符。
      • e_type:2字节,文件类型标识。
      • e_machine:2字节,运行所需的体系结构。
      • e_version:4字节,文件版本。
      • e_entry:4字节,程序入口地址。
      • e_phoff:4字节,程序头表偏移。
      • e_shoff:4字节,段表偏移。
      • e_flags:4字节,处理器特定标志。
      • e_ehsize:2字节,文件头大小。
      • e_phentsize:2字节,程序头表条目大小。
      • e_phnum:2字节,程序头表条目数。
      • e_shentsize:2字节,段头表条目大小。
      • e_shnum:2字节,段头表条目数。
      • e_shstrndx:2字节,段名称字符串表在段头表中的索引。

    3. 生成目标文件并分析

    编写一个简单的C程序elf1.c

    #include 
    void main() { int a = 20135318; printf("Hello %d", a);}

    生成目标文件elf1.o

    gcc -c elf1.c -o elf1.o

    使用ls -l elf1.o查看文件大小:

    ls -l elf1.o

    文件大小为1032字节。使用readelf -a elf1.o查看ELF头信息。


    4. 分析ELF文件头内容

    通过readelf -a elf1.o获取ELF头信息:

    • e_ident7f454c46010101000000000000000000,表示这是一个ELF32文件。
    • e_type0x0001,表示是可重定向文件。
    • e_machine0x0003,表示Intel 80386体系结构。
    • e_version0x00000001,表示文件版本。
    • e_entry0x00000000,没有入口点。
    • e_phoff0x00000000,程序头表偏移为0。
    • e_shoff0x00000124,段表偏移为124字节。
    • e_ehsize0x34,文件头大小为52字节。
    • e_phentsize0x0000,程序头表条目大小为0。
    • e_phnum0x0000,程序头表条目数为0。
    • e_shentsize0x0028,段头表条目大小为32字节。
    • e_shnum0x000d,段头表条目数为13。
    • e_shstrndx0x000a,段名称字符串表在段头表中的索引为10。

    5. 分析段表和符号表

    使用objdump -x elf1.o查看段信息:

    • 段表:包含13个段头条目。
    • 符号表:存储程序中的符号信息。

    使用readelf -s elf1.o查看段信息:

    • .text段:存储可执行指令,偏移为0x000034,大小为0x0000192
    • .data段:存储全局变量,偏移为0x0000440,大小为0x0000192
    • .strtab:存储字符串,偏移为0x0001f08,大小为0x0000238
    • .symtab:存储符号名称,偏移为0x00018f0,大小为0x0000618
    • .rodata:存储只读数据,偏移为0x00005e0,大小为0x000000c

    6. 分析文本段内容

    通过hexdump -s 52 -n 39 -C elf1查看.text段内容:

    00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

    通过objdump -d elf1反汇编获取指令码:

    00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000

    7. 总结

    通过对ELF文件头、段表和符号表的分析,我们可以深入理解ELF文件的组织结构和内存布局。这对于程序开发、调试和优化具有重要意义。

    转载地址:http://iqkfk.baihongyu.com/

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