可执行文件（ELF文件）解析_elf可执行文件分析

缩写：

ABI （Application Binary Interface） 应用程序二进制接口

TIS （Tool Interface Standards） 工具接口标准

TIS 委员会：一个微型计算机工业联合组织，致力于为32位操作系统下的开发工具提供标准化的软件接口。包括：目标标志格式、可执行文件格式、调试信息格式。委员会成员来自 Absoft、Autodesk、Borland、IBM、Intel，etc。

 

1. 文件格式

    可执行程序 也是一个文件。类似于txt，markdown等文件。不同格式文件为不同目的存在。txt文件目的服务于人阅读所以存储成可以阅读的ASCII、UTF-8，内容的bit 0、1 符合 ASCII、UTF-8的编码规范存储。同理markdown 要符合md格式规范。可执行程序文件的阅读对象是操作系统。不同操作系统平台对自己阅读的可执行程序有不同的规范要求。下表为操作系统对应的可执行程序文件格式：

    linux   ： ELF （Executable and Linking Format）

    Mac （MacOS / iOS） ： mach-O （mach-object）

    Windows ： PE （Portable Executable）

    本文关注 linux OS ELF 格式的了解。

2. ELF 历史、标准 及 工具

    最初由 Unix 系统实验室 作为 应用程序二进制接口 的一部分制定发布。之后 ELF文件格式规范 由TIS委员会制定。

    英文 标准原文：https://refspecs.linuxbase.org/elf/elf.pdf

    工具：作用  （下面内容，本人大部分位置，接下来只展开部分，需要详细，请告知，另拿出来分析讨论）

    strings ： 输出 ELF 中所有字符串

    strip ： 删除 ELF 中无用信息

    nm ： 列举 ELF 目标文件 符号

    size ： 显示 目标文件段（section）大小，以及目标文件大小

    readelf ： 显示 ELF 文件的内容

    objdump : 显示目标文件信息，可用于反汇编

    ar ： 建立 start library

    addr2line ： 将地址转换成文件、行号

  接下来基于 readelf 工具对 ELF 文件 展开分析。

3. ELF文件内容解析

3.1 readelf视角

3.1.1 readelf 历史

        GNU development tools 集合成员。License："GNU Free Documentation License"

        其他 GNU 开源代码路径：http://ftp.gnu.org/gnu/

        readelf 包含在GNU的binutils工具包中： http://ftp.gnu.org/gnu/binutils

3.1.2 ELF 文件内容

       ELF 文件 包含 3个 Header：

             ELF Header：介绍 ELF的版本，大小端、Executable\Linking 等 其他概要信息

            Section Headers ： 各个段信息，包括 段的大小，起始地址

            Program Headers ： 应用程序加载到操作系统，供操作系统阅读。

     一个 Section group： （未知，待学习）

     多个Section：Section Headers 中提到的成员的展开。

4. 举例解析

4.1 可执行程序

1） main.c 源文件

2） main 可执行程序(程序运行时，cpu读取的文件)，下图通过hexdump 读取， 截图了部分

3） 通过 readelf 读取 main，截图部分内容

 

 

4.2 动态lib库

4.3 源文件编译后的没有连接的二进制文件

 

reference：

1.   https://paper.seebug.org/papers/Archive/refs/elf/Understanding_ELF.pdf 

2.   https://refspecs.linuxbase.org/elf/elf.pdf

3.   https://refspecs.linuxbase.org/  linux 各种基础资料的获取地址

4.   https://blog.csdn.net/lcxhjg/article/details/80938350   工具分析的博客

5.   https://refspecs.linuxfoundation.org/

6.  https://refspecs.linuxbase.org/elf/index.html  elf 历史介绍