c++ - 程序加载/执行

Question

我是编译器的初学者，但我对了解程序的结构（二进制）以及如何读取和加载到内存中执行非常感兴趣。你们建议我阅读哪些电子书/书籍/教程以便快速入门？

Answer 1

ELF 文件布局

一个 ELF 文件有两个视图：

• 程序头显示运行时使用的段
• 节头列出了二进制文件的节集

每个 ELF 文件由一个 ELF 头组成，后面是文件数据。

文件数据可以包括：

• 程序头表，描述零个或多个段
• 节头表，描述零个或多个节
• 程序头表或节头表中的条目所引用的数据

段包含文件运行时执行所需的信息，而节包含用于链接和重定位的重要数据。整个文件中的任何字节最多只能由一个节拥有，并且可以有不属于任何节的孤儿字节。

将程序加载到内存

在计算中，加载程序是操作系统中负责加载程序的部分。

它是启动程序过程中的重要阶段之一，因为它将程序放入内存并为执行做好准备。

加载程序涉及：

• 将包含程序文本的可执行文件的内容读入内存
• 执行其他所需的准备任务以准备可执行文件以运行。

加载完成后，操作系统通过将控制权传递给加载的程序代码来启动程序。

*NIX 方式

在 Unix 中，加载程序是系统调用的处理程序execve()。

Unix 加载器的任务包括：

• 验证（权限、内存要求等）
• 将程序映像从磁盘复制到主存储器
• 在堆栈上复制命令行参数
• 初始化寄存器（例如，堆栈指针）
• 跳转到程序入口点 ( _start)

Answer 2

编译器和可执行二进制文件是远程相关的。（实际的可执行文件是由链接器构建的ld，而不是编译器）。

在 Linux 系统上，Linux 内核使用写时复制和按需分页技术来延迟加载程序页面，用于ELF可执行文件。共享库可以动态加载，最好包含与位置无关的代码。

您可能有兴趣阅读有关编译器构造、Levine 关于链接器和加载器的书、Linux 汇编方法、程序库方法、ldd(1)、execve(2)、intro(2)、fork(2)、mmap( 2)、dlopen(3)、elf(5)、proc(5)、signal(7)手册页。

还要尝试了解cat /proc/self/maps向您展示的内容（执行该操作的进程的内存映射cat）。你也可以玩objdump。