Linux ELF文件加载机制研究（linuxelf加载）

Linux ELF文件加载机制研究

当运行一个程序时，首先必须将ELF文件加载到内存中，然后由操作系统执行。因此，ELF文件加载机制是系统启动流程的重要环节，也是系统运行的基础。本文将深入研究Linux操作系统的ELF文件加载机制，希望能够为深入理解ELF文件加载机制加深认识。

Linux ELF文件加载机制是一种标准的可执行文件格式，是比如GNU / LINUX等多种UNIX类操作系统常用的一种格式。ELF文件分为可重定位文件(Relocatable)和可执行文件(Executable)，可重定位文件由连接器(linker)转换为可执行文件。当ELF文件被加载到内存中时，内核必须把ELF文件的内容转换成可运行的形式。

首先，ELF文件加载机制首先将ELF头文件的内容确定入物理内存的位置，然后将其拷贝到内存中。根据ELF头文件指出，有三种类型的段(Section)：数据段(Data Segmetn) 、程序段(Program segment)和动态段(Dynamic Sections)，加载器将单独处理每个段。

其次，从ELF文件中读取程序段，获取物理地址映射，并将其映射到程序地址空间中。对于每个动态段，加载器会执行其中指定的动态链接操作。最后，加载器根据ELF文件中记录的程序入口地址，将控制权转移到程序的入口处，以完成ELF文件的加载过程。

可以看出，Linux ELF文件加载机制是一套精心设计的机制，具有自动化、模块化等特点，很大程度上简化了程序的运行。例如，用户只需要编写ELF文件的程序代码，ELF加载器就可以自动为其加载ELF文件和库文件，并自动完成程序的链接和启动。概括来说，Linux ELF文件加载机制在缩短文件加载时间，提高系统启动速度以及更高效率的执行代码方面发挥着重要作用。

int main(int argc , char **argv)
{
    // Open ELF file
    elf32_ehdr ehdr;
    int fd;
   
    // Read & parse ELF header
    if ( (fd = open(argv[1], O_RDONLY)) 
        return -1;
    }
    if ( read(fd, &ehdr, sizeof(ehdr)) 
        return -1; 
    }
    // Load Sectons 
    if ( load_sections(argv[1], &ehdr) ) {
        return -1;
    }
    // Load Dependencies 
    if ( load_deps(&ehdr) ) {
        return -1;
    }
    // Activate Binary 
    if ( activate_bin(&ehdr) ) {
        return -1;
    } 
    return 0;
}