ELF 文件格式
ELF (Executable and Linkable Format)是一种为可执行文件，目标文件，共享链接库和内核转储(core dumps)准备的标准文件格式。 Linux和很多类Unix操作系统都使用这个格式。 让我们来看一下64位ELF文件格式的结构以及内核源码中有关于它的一些定义。
一个ELF文件由以下三部分组成：
ELF头(ELF header) - 描述文件的主要特性：类型，CPU架构，入口地址，现有部分的大小和偏移等等；
程序头表(Program header table) - 列举了所有有效的段(segments)和他们的属性。 程序头表需要加载器将文件中的节加载到虚拟内存段中；
节头表(Section header table) - 包含对节(sections)的描述。
现在让我们对这些部分有一些更深的了解。
ELF头(ELF header)
ELF头(ELF header)位于文件的开始位置。 它的主要目的是定位文件的其他部分。 文件头主要包含以下字段：
ELF文件鉴定 - 一个字节数组用来确认文件是否是一个ELF文件，并且提供普通文件特征的信息；
文件类型 - 确定文件类型。 这个字段描述文件是一个重定位文件，或可执行文件,或...；
目标结构；
ELF文件格式的版本；
程序入口地址；
程序头表的文件偏移；
节头表的文件偏移；
ELF头(ELF header)的大小；
程序头表的表项大小；
其他字段...
你可以在内核源码种找到表示ELF64 header的结构体 elf64_hdr：
这个结构体定义在 elf.h
节(sections)
所有的数据都存储在ELF文件的节(sections)中。 我们通过节头表中的索引(index)来确认节(sections)。 节头表表项包含以下字段：
节的名字；
节的类型；
节的属性；
内存地址；
文件中的偏移；
节的大小；
到其他节的链接；
各种各样的信息；
地址对齐；
这个表项的大小，如果有的话；
而且，在linux内核中结构体 elf64_shdr 如下所示:
程序头表(Program header table)
在可执行文件或者共享链接库中所有的节(sections)都被分为多个段(segments)。 程序头是一个结构的数组，每一个结构都表示一个段(segments)。 它的结构就像这样：
在内核源码中。
elf64_phdr 定义在相同的 elf.h 文件中.
EFL文件也包含其他的字段或结构。 你可以在 Documentation 中查看。 现在我们来查看一下 vmlinux 这个ELF文件。
vmlinux
vmlinux 也是一个可重定位的ELF文件。 我们可以使用 readelf 工具来查看它。 首先，让我们看一下它的头部：
我们可以看出 vmlinux 是一个64位可执行文件。 我们可以从 Documentation/x86/x86_64/mm.txt 读到相关信息:
之后我们可以在 vmlinux ELF文件中查看这个地址：
值得注意的是，startup_64 例程的地址不是 ffffffff80000000, 而是 ffffffff81000000。 现在我们来解释一下。
我们可以在 arch/x86/kernel/vmlinux.lds.S 看见如下的定义 :
其中，__START_KERNEL 定义如下:
从这个文档中看出，__START_KERNEL_map 的值是 ffffffff80000000 以及 __PHYSICAL_START 的值是 0x1000000。 这就是 startup_64的地址是 ffffffff81000000的原因了。
最后我们通过以下命令来得到程序头表的内容：
这里我们可以看出五个包含节(sections)列表的段(segments)。 你可以在生成的链接器脚本 - arch/x86/kernel/vmlinux.lds 中找到所有的节(sections)。
就这样吧。 当然，它不是ELF(Executable and Linkable Format)的完整描述，但是如果你想要知道更多，可以参考这个文档 - 这里
最后更新于