作业信息
| 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内核原理与分析第八周作业> |
| 这个作业的目标 | <可执行程序工作原理> |
| 作业正文 | 2020-2021-1 20209306 Linux内核原理与分析第八周作业 |
实验部分
1、更新linux/kernel下的menu，并将exec添加进MenuOs中。
rm -rf menu
git clone https://github.com/mengning/menu.git
cd menu
mv test_exec.c test.c
make rootfs
2、另开窗口使用gdb调试
qemu -kernel ../linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -S -s冻结内核，另开窗口打开gdb。
3、添加相应断点
4、单步执行
5、用readelf -h hello命令查看elf文件头
实验分析和学习到的知识
ELF文件结构：
在ELF文件里面，每一个section内都装载了性质和属性都一样的内容。有以下几种情况：
.text：已编译程序的机器代码。
.rodata：只读数据，比如printf语句中的格式串和开关（switch）语句的跳转表。
.data：已初始化的全局C变量。局部C变量在运行时被保存在栈中，既不出现在.data中，也不出现在.bss节中。
.bss：未初始化的全局C变量。在目标文件中这个节不占据实际的空间，它仅仅是一个占位符。目标文件格式区分初始化和未初始化变量是为了空间效率在：在目标文件中，未初始化变量不需要占据任何实际的磁盘空间。
.symtab：一个符号表（symbol table），它存放在程序中被定义和引用的函数和全局变量的信息。一些程序员错误地认为必须通过-g选项来编译一个程序，得到符号表信息。实际上，每个可重定位目标文件在.symtab中都有一张符号表。然而，和编译器中的符号表不同，.symtab符号表不包含局部变量的表目。
.rel.text：当链接噐把这个目标文件和其他文件结合时，.text节中的许多位置都需要修改。一般而言，任何调用外部函数或者引用全局变量的指令都需要修改。另一方面调用本地函数的指令则不需要修改。注意，可执行目标文件中并不需要重定位信息，因此通常省略，除非使用者显式地指示链接器包含这些信息。
.rel.data：被模块定义或引用的任何全局变量的信息。一般而言，任何已初始化全局变量的初始值是全局变量或者外部定义函数的地址都需要被修改。
.debug：一个调试符号表，其有些表目是程序中定义的局部变量和类型定义，有些表目是程序中定义和引用的全局变量，有些是原始的C源文件。只有以-g选项调用编译驱动程序时，才会得到这张表。
.line：原始C源程序中的行号和.text节中机器指令之间的映射。只有以-g选项调用编译驱动程序时，才会得到这张表。
.strtab：一个字符串表，其内容包括.symtab和.debug节中的符号表，以及节头部中的节名字。字符串表就是以null结尾的字符串序列。
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。
