Question

段包含运行时执行文件所必需的信息，而段包含用于链接和重定位的重要数据。整个文件中的任何字节最多只能由一个部分拥有，并且可能存在不属于任何部分的孤立字节。

但是段和段之间有什么区别？在可执行的ELF文件中，段是否包含一个或多个部分？

Answer 1

但是段和段之间有什么区别？

您所引用的内容：这些段包含运行时所需的信息，而这些部分包含链接期间所需的信息。

段是否包含一个或多个部分？

一个细分可以包含0个或更多个部分。例如：

readelf -l /bin/date

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x402000
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x000000000000d5ac 0x000000000000d5ac  R E    200000
  LOAD           0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x0000000000000440 0x0000000000000610  RW     200000
  DYNAMIC        0x000000000000de38 0x000000000060de38 0x000000000060de38
                 0x00000000000001a0 0x00000000000001a0  RW     8
  NOTE           0x0000000000000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254
                 0x0000000000000044 0x0000000000000044  R      4
  GNU_EH_FRAME   0x000000000000c700 0x000000000040c700 0x000000000040c700
                 0x00000000000002a4 0x00000000000002a4  R      4
  GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                 0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     8
  GNU_RELRO      0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x00000000000001f0 0x00000000000001f0  R      1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     
   01     .interp 
   02     .interp .note.ABI-tag .note.gnu.build-id .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame 
   03     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got .got.plt .data .bss 
   04     .dynamic 
   05     .note.ABI-tag .note.gnu.build-id 
   06     .eh_frame_hdr 
   07     
   08     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got

此处，PHDR段包含0个部分，INTERP段包含.interp部分，第一个LOAD部分包含大量部分。

Further reading有一个不错的illustration。

Answer 2

部分包含链接器的静态，为操作系统分段动态数据

引用是正确的，但要真正理解它的区别，您应该尝试理解节头和程序头（段）条目的字段，以及链接器（节）和操作系统如何使用它们（段）。

特别重要的信息是（除了长度）：

部分：告诉链接器部分是否为：
- 要加载到存储器中的原始数据，例如.data，.text等
- 或关于其他部分的格式化元数据，将由链接器使用，但在运行时消失，例如.symtab，.srttab，.rela.text
段：告诉操作系统：
- 应将段加载到虚拟内存中
- 段具有哪些权限（读取，写入，执行）。请记住，处理器可以有效地执行此操作：How does x86 paging work?

我已经编写了一个教程，详细介绍了http://www.cirosantilli.com/elf-hello-world/

细分受众群是否包含一个或多个部分？

是的，链接器将节放入段中。

在Binutils中，ld如何将段放入段中由一个名为链接描述文件的文本文件确定。文档：https://sourceware.org/binutils/docs/ld/Scripts.html

您可以使用ld --verbose获取默认值，并使用-T设置自定义值。

例如，我的默认Ubuntu 17.04链接描述文件包含：

  .text           :                                                                                                                                                             
  {                                                                                                                                                                             
    *(.text.unlikely .text.*_unlikely .text.unlikely.*)                                                                                                                         
    *(.text.exit .text.exit.*)                                                                                                                                                  
    *(.text.startup .text.startup.*)                                                                                                                                            
    *(.text.hot .text.hot.*)                                                                                                                                                    
    *(.text .stub .text.* .gnu.linkonce.t.*)                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  }

告诉链接器在.text.unlikely段中放置名为.text.*_unlikely，.text.exit，.text等的部分。

操作系统开发是自定义脚本很有用的一种情况，最小例子：https://github.com/cirosantilli/x86-bare-metal-examples/blob/d217b180be4220a0b4a453f31275d38e697a99e0/linker.ld

连接可执行文件后，只有链接器在可执行文件中存储可选节标题时，才能知道哪个节转到哪个节：Where is the "Section to segment mapping" stored in ELF files?

Answer 3

如果我错了，请纠正我，因为我不会认为自己是该主题的专家，但是根据我的研究，答案/评论中给出的某些陈述似乎并不完全正确。详细地说，我将引用句子并对其进行评论：

该部分包含用于链接程序的静态文件，为OS分段动态数据

根据this LWN文章，内核仅使用PT_INTERP，PT_LOAD和PT_GNU_STACK类型的段头将可执行文件加载到内存中。但是还有其他段类型，例如PHDR，DYNAMIC，NOTE，GNU_EH_FRAME，GNU_PROPERTY，GNU_RELRO，将被忽略。

Afaiu，GNU_RELRO段就像一个虚拟段；如果存在，则加载程序将其用作标志，以使重定位数据变为只读。但是，加载器不是操作系统的一部分，至少对于Linux而言。

对于其他细分类型，我还没有发现它们的实际用途。对于我来说，它们似乎是多余的，因为相应的部分基本上具有相同或更多的信息。

因此，据我了解，答案只是对更混乱的事实的简化近似。

部分包含在细分中

您可以使用带有no section header的ELF可执行文件，并且可重定位（* .o）文件通常没有段头。此外，在已接受答案的readelf输出中，可以在多个段中看到.interp部分。我没有看到任何收容限制。

这些段包含运行时所需的信息，而这些段包含链接期间所需的信息。

再次，这似乎是一种简化。运行时加载程序（或“解释程序”）还需要用于加载共享库，解析符号，进行重定位等部分。

总而言之，尽管给出的答案可能是合理的一般近似值，但在查看细节时，显然变得更加复杂。

ELF文件格式中节和段的区别是什么

3 个答案: