关于elf结构及其编译连接的理解

    今天研究了下elf格式和链接过程，权且自己理解，以便备忘，诸多问题，还值得商榷。

    目前自己用过的elf不外乎两种：编译生成的可重定位文件，连接生成的可执行文件。对于elf文件，结构轮廓为

不过就目前看来，似乎用ld连接出来的可执行文件都有节区头部表，应该是为了附带一些信息。对于elf文件可用工具对其结构进行分析，这样比直接分析其二进制码文件方便些。

（上图为可重定位文件结构）

（上图为可执行文件结构）

对于elf文件各个子项都有其含义，较为繁琐，可查看《ELF 文件格式分析》帮助理解。

接下来分析下关于对于目标文件为elf文件的连接过程：

    对于连接器而言，其连接的基本单位为各个可重定位文件的节区，也就是说连接器可以为可重定位文件的节区（section）指定其在连接后生成的目标文件（可执行文件）中的位置，包括其在文件内的位置和当其载入到内存后的位置，当确定好各个节区的位置后，连接器便可根据其位置和符号表，重定位表等信息，填入确定的地址信息，变生成可执行文件。这也就是连接器的工作。

    对于ld来说，在linux下可用lds文件来指定连接具体过程，例：

ENTRY(_start) SECTIONS {   firtst    0x10000000 :{ leds.o }  second    0xB0004000 :  AT(2048) {  init.o head.o}}

    这里指定了文件的入口点为_start，它表示在这几个可重定位文件的源文件内有一个_start的标号，当载入生成的可执行文件后，其入口点便为_start处的地址，这一点体现在elf文件的elf header里，其表项有一个e_entry，该值便指定了入口地址，至于该值的的得出，是由于当指定好了各个区段的位置后，_start处代码载入到内存的位置可以计算得出，当解决好入口地址后，便是具体指定各个节区的位置了。

   在SECTIONS里面，指定了两项，便是可执行文件一共有两个程序段（仍然可以有节表和节表头，往往一个程序段便是一个节表项，上图节表项1,2便是first，second，节表0是指elf头，无意义，后面的节表项，实际意义不大），并且也指定了，载入到内存后的地址和文件内部偏移，此处易误解的地方为后面是*.o文件，而不是节区，个人实验来看，当后面是文件，而不是节区时，意味着，把该文件的所有需要在“内存申请空间”的节区（个人理解，一般来说就是.text和.data）放在一起，接下来又放第二个文件的节区，这里需要注意的是，将各个文件的节区任意摆布，只要正确的设置了入口点，那么程序都会正确按照程序逻辑执行，这是因为无论节区如何摆布，连接器总会用根据指定的地址，计算出应该跳转到的地址，也即是说，只要按照程序段头的信息载入该程序，然后设置正确的入口点，那么程序便可以正确执行。

    个人认为，若在pc上执行程序，并无必要自己来指定程序应摆布在何处，主要是由于在嵌入式开发时，需要在向ram中移动代码或进行mmu等操作时，才需要指定连接地址，以便容易直接操作。另外需要注意的是，对于ld连接器，没有提供lds文件链接文件时，ld有自己默认的lds，其中代码较为复杂，不作分析。