北航操作系统课件linker.loader

主讲教师： intread_something(void);intdo_something(int);voidwrite_something(constchar*);intsome_global_variable;staticintmain()intsome_stack_variable;some_stack_variable=read_something();write_something("Iamdone");}#include

externintintread_something(void){intres;scanf("%d",&res);returnres;}intdo_something(intvar)returnvar+}voidwrite_something(constchar*str)printf("%s:%d\n",str,}intgloballyvisiblebyallmodules(common,staticintglobal/local:visiblebyallfunctionswithinthecurrentbutnotoutsidethemodulemain()intallocatedonthestack,visibleonlywithinthe}gccprogram.cgcc-cprogram.c=>program.ogcc-cextras.c=>extras.ogccprogram.ofunctions.o-ogccversion2.96 (RedHatLinux7.32.96-110) =2- =96 GNUC_PATCHLEVEL=0- -Dunix-Dlinux- - - unix- - main.cGNUCPPversion (RedHatLinux7.32.96-110)(cpplib)(i386 "searchstarts#include<.>searchstarts/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-EndofsearchGNUCversion2.96 (RedHatLinux7.32.96-110)(i386-redhat-linux)compiledbyGNUCversion2.96 (RedHatLinux7.32.96-110).as-V-Qy-o Aegki.o =2 =96- GNUC_PATCHLEVEL=0- -Dunix-Dlinux - - - unix- i386- - GNUCPPversion (RedHatLinux7.32.96-110)(cpplib)(i386#include"..."searchstarts#include<...>searchstarts/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-Endofsearch-oGNUCversion2.96 GNUCversion2.96 (RedHatLinux7.32.96-110).as-V-Qy-o/tmp/cc2dnA1M.oexe/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/2.96/../../../crt1.o/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-redhat-linux/2.96-L/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/2.96/../../../tmp/ .string"Iam.globl

%esp,$8,$-16,$0,%eax,%esp%eax,-$12,$16,%eax,$12,

$16, .local .ident"GCC:(GNU)(RedHatLinux3.2.2-ELF程序头表（可省略节头 .data和

此节存放

ELF头描述文件组可实现对文件内容的译码与解释

/*标志本文件为目标文件，提供与机器无关的数据项的索引

/*标识目标文件类型 /*指定必需的体系结构unsignedchar unsignedchar /*指向起始虚地址的指针*/unsignedchar /*程序头表的文件偏移量*/unsignedchar /*节头表的文件偏移量*/unsignedchar unsignedchar /*ELF头的大小*/unsignedchar /*程序头表每项的大小*/ /*程序头表项的个数 /*节头表每项的大小 /*节头表项的个数 /*与节名字符串表}符号

55 GLOBAL 10NOTYPEGLOBALDEFAULTUND0NOTYPEGLOBALDEFAULTUND4OBJECTGLOBALDEFAULTCOM0NOTYPEGLOBALDEFAULTUND

33FUNC GLOBALDEFAULT 1read_something0NOTYPEGLOBALDEFAULTUNDscanf131331

0NOTYPEGLOBALDEFAULTUNDsome_global_variable0NOTYPEGLOBALDEFAULTUNDprintfgcc-Wall-olinkprogram.o(.text+0x11):Infunction:undefinedreferenceto`read_something'program.o(.text+0x1f):Infunction`main'::undefinedreferenceto`do_something'program.o(.text+0x34):Infunction:undefinedreferenceto`write_something'collect2:ldreturned1exitstatusLinker扫描文E重定UDRelocationtypedefstruct从节起始处到受重定位影响的单元的字节偏移量；对可执行文件或共享目标文件来说，它的值是受重定位影响的单元的 /*给出了与重定位修改地点有关的符号表索引和所使用的重定的类型 r_info;(symbol:24;} 94:95:96:97:98:

31 GLOBAL 124OBJECTGLOBAL 220 GLOBAL 1233 GLOBAL 120NOTYPEGLOBALDEFAULTABS 48 GLOBAL 12 99: 0NOTYPEGLOBALDEFAULTABS 61 GLOBAL 12

55 10NOTYPEGLOBALDEFAULTUND0NOTYPEGLOBALDEFAULTUND4OBJECTGLOBALDEFAULTCOMsome_global_variable0NOTYPEGLOBALDEFAULTUNDwrite_something重定位12S+*refptr-refptr=与指令- 89

r.offset=e8fcffffe8fcffff789

r.type=R_386_PC328945 83ec ff75pushle8fcffff 1783c4 89 a3000000 83ec 68000000 e8fcffff 2e83c4 89 83ec e82d000000 89c0 8945 83ec ff75 pushl e8410000 83c410 89c0 a37c9604 83ec 68388504 e83a0000 80484ac 83c4 refptr=指令-relative=-

89 83ec 83ec

ff35000000ff7568030000e8fcffff83c4

pushl0x0pushl0x8(%ebp) voidwrite_something(constchar*voidwrite_something(constchar*str)printf("%s:%d\n",str,} c O080484ac

8983ec83ec

ff357c9604ff7568458504e85cfeffff83c410

pushl0x804967cpushl0x8(%ebp)

ELF程序头节头 F CallCallCallCallCallExecve(char*filename,char*argv[],intdo_execve(char*filename,char**argv,char**envp,pt_regsasmlinkageintsys_execve(structpt_regs主要数structpt_regs在系统调用时用于保存寄存器 执行该文件的一些参数structlinux_binfmt其中定义了一些用以载入二进制文件的数structcharunsignedlongp;intstructinode*inte_uid,intargc,char* /*Nameofbinaryunsignedlongloader,int /*binfmthandlerhasputinodestructlinux_binfmtstructlinux_binfmt*next;long*use_count;int(*load_binary)(structlinux_binprm*,structpt_regs*regs);int(*load_shlib)(intint(*core_dump)(longsignr,structpt_regs*regs.ebx：指向程序文件名的指regs.ecxregs.edx：程序运行的环境的地通过这个程序的文件名，找到该程序对应的可执行文件即i结；检查对该文件的接触权限（在打开i结点的函数open_namei()实现设置程序所需的参数结构structlinux_binprm以bprm为参数，调用函数prepare_binprm()，进行一些其他检查并读入该文件的前128字节使用函数erhbnyhnlr文件载入。为它所支持的每一种格式的可执行文件都提供了一个函数（ldbir指向）以载入文件。轮流标识NOXC；在参数bprm->buf中了文件的前128字节，于是函数可以继续进行检查。如果判断结果是正确的，这个文件将被载入。然后将原进程所