ELF文件中的“节到段映射”存储在哪里？

Question

作为尝试从零开始编写编译器的一部分，我目前正在处理处理ELF文件的部分。

经过阅读多篇文章和规范，我仍然不太明白节到段映射存储在哪里。 当观察使用NASM+ld生成的小型可执行文件时，我可以看到.text节被某种方式映射到LOAD类型的程序头上，但是如何实现呢？

给定一个小型（工作）可执行文件作为输入时，readelf输出的一小部分内容：

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x0000000000000084 0x0000000000000084  R E    200000

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     .text 

这个映射是否需要才能生成可执行文件？或者它们可以完全省略，你仍然会有一个有效的可执行文件吗？

- BizarreCake

Answer 1

我仍然不太明白节到段的映射存储在哪里。

它们并不会被任何地方存储。

相反，readelf通过查看节和段的文件偏移量和大小来计算映射关系。

- Employed Russian

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文件偏移量，就是这样！我以为它与相等的虚拟内存地址有关。谢谢，它有效了。 - BizarreCake

你的意思是：如果可执行文件包含可选的节头表，那么该表将指向包含这些节的段的中间位置，是这样吗？ - Ciro Santilli OurBigBook.com

嗯，那我不明白它如何能够按需计算（除了我之前的评论所说的“按需”，但需要可选的部分标题）。我的意思是，如果没有选项部分标题，那么它就无法确定对吧？ - Ciro Santilli OurBigBook.com

如果没有节标题，那么readelf将不会生成“段到节的映射”输出。 - Employed Russian

你如何确定是否有节头？是使用readelf -S命令吗？如果它给出了输出，那么你就有一个节头表了吗？在注释中，它被称为“可选”节头，这意味着只有其中一个存在。你是指节头数组吗？ - Har

@Har，您可以使用readelf --sections --wide a.out命令找到一个名为“Sections”的部分。需要注意的是，节头是可选的，并且可能根本不存在。 - clockw0rk

Answer 2

我根据@Employed Russian的建议进行了一项测试。

运行命令：readelf -l ./libandroid_servers.so

Elf file type is DYN (Shared object file)
Entry point 0x0
There are 6 program headers, starting at offset 52

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  PHDR           0x000034 0x00000034 0x00000034 0x000c0 0x000c0 R   0x4
  LOAD           0x000000 0x00000000 0x00000000 0x0f830 0x0f830 R E 0x1000
  LOAD           0x010000 0x00010000 0x00010000 0x00cf4 0x011ac RW  0x1000
  DYNAMIC        0x010540 0x00010540 0x00010540 0x00130 0x00130 RW  0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x00000000 0x00000000 0x00000 0x00000 RW  0
  EXIDX          0x00f2e8 0x0000f2e8 0x0000f2e8 0x00548 0x00548 R   0x4

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     
   01     .hash .dynsym .dynstr .rel.plt .rel.dyn .plt .text .rodata .ARM.extab .ARM.exidx 
   02     .init_array .fini_array .data.rel.ro .dynamic .got .data .bss 
   03     .dynamic 
   04     
   05     .ARM.exidx 

01 加载偏移量：0x000000 文件大小：0x0f830
.ARM.exidx 段结束地址：hex(0x00f2e8 + 0x00548) = 0xf830

02 加载偏移量：0x010000 文件大小：0x00cf4
.init_array 段起始地址：10000h
.bss 段结束地址：hex(0x00f2e8 + 0) = 0x10cf4

你可以看到，readelf 明确按照计算结果将段打印出来。它们匹配得很好。

- Victor Choy

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节只在链接时可用。段在执行时可用。段基本上只是大块的数据，即多个节被淬合到相应的段中。您可以使用节到段映射查看哪些节位于哪个段中。 - clockw0rk