ELF文件格式如何定义堆栈？

Question

我正在学习ELF文件格式，因此编译了一个小程序，并从生成的可执行文件中转储了节头和它们的内容。

ELF头包含入口点地址，指向.text节的开头。

我还发现了包含静态数据的.data节和包含只读数据的.rodata节...我预计也会有一个用于堆栈的节，但我找不到那个节。

我还期望在某个时刻ESP被设置为某个节的顶部，但我在反汇编中找不到类似的东西。

那么ESP是如何获得其初始值的呢？

- Calmarius

Answer 1

下图描述了x86平台上典型C ELF可执行文件的内存映射。

• 该过程在基地址处加载.text和.data部分。

• 主堆栈位于下方并向下增长。

• 每个线程和函数调用都将有其自己的堆栈/堆栈帧。
  这位于主堆栈下方。

• 每个堆栈都由一个守卫页隔开，以检测堆栈溢出。

因此，在ELF文件中不需要专门的stack部分。

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然而在ELF手册中，我们可以找到一些控制内存中栈属性的东西。主要是可执行权限来控制栈。

1. PT_GNU_STACK
   GNU扩展，用于通过设置p_flags成员中的标志来控制栈的状态。

2. .note.GNU-stack
   此节用于声明Linux对象文件的栈属性。该节的类型为SHT_PROGBITS。唯一使用的属性是SHF_EXECINSTR。这表示GNU链接器需要一个可执行栈的对象文件。

- TheCodeArtist

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所以基地址==入口点地址？所以堆栈从0x08040000地址向下增长？看起来在那个图像上它在一个更高的地址。 - Calmarius

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总之，当我为我的宠物语言编写链接器（生成ELF文件）时，我不需要担心堆栈，因为加载器将为我分配并初始化ESP，是吗？ - Calmarius

是的。加载器会处理这个问题。请查看文章，它描述了Linux ELF加载器将可执行文件加载到内存中的步骤。 - TheCodeArtist

请澄清一下，当您说“每个线程和函数调用将拥有自己的堆栈”时，是否意味着函数会创建它们自己的堆栈帧？对于线程来说，拥有单独的堆栈是有意义的，但是对于函数来说，这似乎与我之前的知识不符。 - J-Cake

每个函数调用，而不是每个函数。另外，称其为一个“栈帧”可能更有意义（已更新回答）。 - TheCodeArtist