2020-2021-1 20209316《Linux内核原理与分析》第八周作业
《Linux内核原理与分析》第八周作业
| 这个作业属于哪个课程 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析）> |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析第一周作业> |
| 这个作业的目标 | <分析exec*函数对应的系统调用处理过程> |
| 作业正文 | https://www.cnblogs.com/camusxd/p/14027910.html |
一、实验：使用gdb跟踪分析一个execve系统调用内核处理函数
1、更新linux/kernel下的menu，并将test_exec变成test.c
rm -rf menu
git clone https://github.com/mengning/menu.git
cd menu
mv test_exec.c test.c
make rootfs
可以看出exec已经添加进内核
2、用gdb进行调试
在sys_execve处和其他的地方设置断点，并进行单步执行
最后退出调试状态后输入redelf -h hello可以查看hello的EIF头部
可见elf头大小为52字节，用dump命令16进制读取前52个字节进行分析
1、e_ident[EI_NIDENT]。小端法实际表示内容为7f454c46010101000000000000000000,前四个字节为elf固定开头7f454c46(0x45,0x4c,0x46是'e','l','f'对应的ascii编码），表示这是一个ELF对象。接下来的一个字节01表示是一个32位对象，接下来的一个字节01表示是小端法表示，再接下来的一个字节01表示文件头版本。剩下的默认都设置为0。
2、e_type值为0x0002，表示是一个可执行文件。e_machine值为0x0003，表示是intel80386处理器体系结构。e_version值为0x00000001，表示是当前版本。e_entry值为0x04080a8d，表示入口点。e_phoff值为0x00000034，表示程序头表的偏移量为0x34即52个字节刚好是elf头大小。
3、e_shoff值为0x000a20f0，表示节头表的偏移地址。e_flags值为0x00000000，表示未知处理器特定标志。e_ehsize值为0x0034，表示elf文件头大小52个字节。e_phentsize表示一个程序头表中的入口（程序头）的长度，值为0x0020即32字节。e_phnum的值为0x0006，给出程序头表中的入口数目。e_shentsize值为0x0028表示节头表入口（节头）大小为40字节。
4、e_shnum值为0x001f，表示节头表入口有31个。e_shstrndx值为0x001c，表示节名串表的在节表中的索引号。
二、学习知识
ELF文件的三种类型：
- 可重定位文件：属于中间文件，需要继续处理。由编译器和汇编器创建。一个源代码会生成一个可重定位文件。用来和其他目标文件一起来创建一个可执行文件、静态库文件或者共享目标文件。可重定位文件后缀为.o ，最后所有.o文件会链接为一个文件。
- 可执行文件：由多个可重定位文件结合生成，完成了所有重定位工作和符号解析的文件。文件中保存着一个用来执行的程序。
- 共享目标文件：共享库，是指被可执行文件或其他库文件使用的目标文件。其后缀为.so
ELF文件的作用：
- ELF文件参与程序链接（建立一个程序）和程序的执行（运行一个文件）。
- 如果用于编译和链接（可重定位文件），则编译器和链接器将把elf文件看作是节头表描述的节的集合,程序头表可选。
- 如果用于加载执行（可执行文件），则加载器则将把elf文件看作是程序头表描述的段的集合，一个段可能包含多个节，节头表可选。
- 如果是共享文件，则两者都含有。
ELF文件：ELF（Excutable and Linking Format）是一个文件格式的标准。通过readelf-h hello查看可执行文件hello的头部（-a查看全部信息，-h只查看头部信息），头部里面注明了目标文件类型ELF32。Entry point address是程序入口，地址为0x400440
三、反思总结
一个ELF文件中到底有哪些具体的section，由包含在这个ELF文件的section head table（SHT）决定。在SHT中，针对每一个section，都设置一个条目，用来描述对应的这个section，其内容主要包括该section的名称、类型、大小以及在整个ELF文件中的字节偏移位置等等。
链接器在链接可执行文件或动态库的过程中，它会把来自不同可重定位对象文件中的相同名称的section合并起来构成同名的section。接着，它又会把带着相同属性（比方都是只读并可加载的）的section都合并成所谓segment（段）。Segment作为链接器的输出，常被称为输出section。开发者可以控制哪些不同.o文件的section来最后合并构成不同名称的segment。
