理解ELF文件格式：程序加载与动态链接

"程序加载和动态链接是操作系统执行可执行文件和构建进程映像的关键步骤。在ELF（Executable and Linkable Format）文件格式中，这些概念有着具体的表现和实现方式。 程序加载涉及到从磁盘上的目标文件加载到内存中，以便程序能够运行。程序头部（Program Header）在这个过程中起到关键作用，它包含了描述程序结构和如何在内存中布局的元数据。每个程序头部结构体定义了段的类型、在文件中的偏移量、在内存中的虚拟地址、物理地址、大小以及相关的标志和对齐信息。例如，`p_type`字段指示段的类型，如代码、数据或堆栈；`p_vaddr`和`p_paddr`分别指出段在内存中的虚拟和物理地址，虽然在System V环境下，物理地址通常不用于可执行文件；`p_filesz`和`p_memsz`分别表示文件中和内存中段的大小。 动态链接是程序执行的另一个重要环节，它负责解析和解决程序中的符号引用。在程序被加载后，系统需要识别和连接程序与其他共享库之间的依赖关系，以形成完整的进程映像。这通常通过解析ELF文件中的符号表和重定位信息完成。重定位信息描述了如何修改程序中的地址以指向正确的符号定义，而全局偏移表（GOT）和过程链接表（PLT）则是动态链接中的两个关键数据结构，它们帮助动态地查找和调用函数。 ELF文件格式是UNIX类操作系统广泛使用的二进制格式，它不仅包含了代码和数据，还有用于编译、链接和执行的丰富元数据。ELF文件由多个节区（Sections）组成，每个节区包含特定类型的数据，如代码、数据、符号表和重定位信息。节区头部表格提供了节区的详细信息，包括名称、类型、地址等。符号表存储了程序中的符号定义和引用，而重定位表则记录了如何根据目标地址调整代码和数据。 程序加载和动态链接是操作系统核心功能的一部分，它们确保了程序能够正确地在内存中定位并解决依赖，从而实现代码的执行。ELF文件格式则为这一过程提供了清晰的组织结构和丰富的信息，使得编译器、链接器和操作系统能够协同工作，构建出高效、可靠的软件系统。