Jaký je rozdíl mezi sekcemi a segmenty ve formátu souboru ELF

Jaký je ale rozdíl mezi sekcí a segmentem?

Přesně to, co jste citoval:segmenty obsahují informace potřebné za běhu, zatímco sekce obsahují informace potřebné při propojování.

obsahuje segment jednu nebo více sekcí?

Segment může obsahovat 0 nebo více sekcí. Příklad:

readelf -l /bin/date

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x402000
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x000000000000d5ac 0x000000000000d5ac  R E    200000
  LOAD           0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x0000000000000440 0x0000000000000610  RW     200000
  DYNAMIC        0x000000000000de38 0x000000000060de38 0x000000000060de38
                 0x00000000000001a0 0x00000000000001a0  RW     8
  NOTE           0x0000000000000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254
                 0x0000000000000044 0x0000000000000044  R      4
  GNU_EH_FRAME   0x000000000000c700 0x000000000040c700 0x000000000040c700
                 0x00000000000002a4 0x00000000000002a4  R      4
  GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                 0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     8
  GNU_RELRO      0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x00000000000001f0 0x00000000000001f0  R      1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     
   01     .interp 
   02     .interp .note.ABI-tag .note.gnu.build-id .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame 
   03     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got .got.plt .data .bss 
   04     .dynamic 
   05     .note.ABI-tag .note.gnu.build-id 
   06     .eh_frame_hdr 
   07     
   08     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got 

Zde PHDR segment obsahuje 0 sekcí, INTERP segment obsahuje .interp a první LOAD segment obsahuje celou řadu sekcí.

Další čtení s pěknou ilustrací.

Sekce obsahuje statická data pro linker a segmentovaná dynamická data pro operační systém

Citace je správná, ale abyste skutečně pochopili rozdíl, měli byste se pokusit porozumět polím položek záhlaví sekce a záhlaví programu (segmentu) a jak je používá linker (sekce) a operační systém (segment) .

Zvláště důležité informace jsou (kromě délek):

• sekce:sdělte linkeru, pokud je sekce buď:

  • surová data, která mají být načtena do paměti, např. .data , .text atd.
  • nebo naformátovaná metadata o jiných sekcích, která bude používat linker, ale zmizí za běhu, např. .symtab , .srttab , .rela.text

• segment:říká operačnímu systému:

  • kde by měl být segment načten do virtuální paměti
  • jaká oprávnění mají segmenty (čtení, zápis, spouštění). Pamatujte, že to může efektivně vynutit procesor:Jak funguje stránkování x86?

Napsal jsem tutoriál, který to pokrývá podrobněji na:http://www.cirosantilli.com/elf-hello-world/

Obsahuje segment jednu nebo více sekcí?

Ano, a je to linker, který vkládá sekce do segmentů.

V Binutils, jak jsou sekce vkládány do segmentů podle ld je určen textovým souborem zvaným skript linkeru . Dokumenty:https://sourceware.org/binutils/docs/ld/Scripts.html

Výchozí můžete získat s ld --verbose a nastavte vlastní pomocí -T .

Například můj výchozí skript linkeru Ubuntu 17.04 obsahuje:

  .text           :                                                                                                                                                             
  {                                                                                                                                                                             
    *(.text.unlikely .text.*_unlikely .text.unlikely.*)                                                                                                                         
    *(.text.exit .text.exit.*)                                                                                                                                                  
    *(.text.startup .text.startup.*)                                                                                                                                            
    *(.text.hot .text.hot.*)                                                                                                                                                    
    *(.text .stub .text.* .gnu.linkonce.t.*)                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  } 

což říká linkeru, aby vložil sekce s názvem .text.unlikely , .text.*_unlikely , .text.exit atd. v .text segmentu.

Vývoj OS je případ, kdy jsou užitečné vlastní skripty, minimální příklad:https://github.com/cirosantilli/x86-bare-metal-examples/blob/d217b180be4220a0b4a453f31275d38e697a99e0/linker.ld

Jakmile je spustitelný soubor propojen, je možné zjistit, která sekce šla do kterého segmentu, pouze pokud linker uloží volitelnou hlavičku sekce do spustitelného souboru:Kde je v souborech ELF uloženo "mapování sekce na segment"?