探寻ELF文件内容，理清符号所在section

受《CSAPP》P453启发，想实际的看看ELF文件的内容，所以做了简单的尝试，希望不虚此行。

采用的程序demo是：

swap.c

extern int buf[];

int *bufp0 = &buf[0];
int *bufp1;

void swap()
{
    int temp;

    bufp1 = &buf[1];
    temp = *bufp0;
    *bufp0 = *bufp1;
    *bufp1 = temp;
}

#include <stdio.h>


void swap();

int buf[2] = {1, 2};


static int foo = 99;

int f(){
        static int x = 1;
        return x;
}

int g(){
        static int x = 2;
        return x;
}

int main()
{
    swap();
    printf("Hello World.\n");
    return 0;
}

可以看到ELF头的一些信息：采用补码，小段序；目标文件的类型是可重定位目标文件；机器类型是Intel80386;ELF header的大小是52B；有30个section header，共40B；等等。

可以看到ELF中各个section的索引号，起始地址，大小，标志字段。只读数据段15，已初始化全局变量24，未初始化全局变量25，符号表28，字符串表29，代码段13.（其他的现在还不懂）。接下来结合上面的代码看符号表信息。

Ndx列表明每个符号所在的段，其中有三个伪段(pseudo section):ABS表示不该被重定位的符号，UNDEF表示在本模块引用，却在其他模块定义，COMMON表示还未分配位置的未初始化对象。

main.c, swap.c代表源文件名，类型是ABS。

f, g是在main.c中定义的俩函数，type=FUNC, bind=GLOBAL, 表示全局函数，所在的section是13(.text），起始地址分别为80483d4,de，大小都是10B.

变量foo, buf都是初始化的全局变量，在24号段（.data）中，大小分别是4，8B，不同在于foo有static修饰，所以bind=LOCAL，对于buf0,buf1也是类似情况.

特别值得关注的是定义在函数f, g中的有static修饰的同名局部变量x，在符号表中有唯一的local linker symbols：x.1688, x.1691都在全局初始化段中，bind=LOCAL.

接下来看swap.o的ELF信息：

可以看到类型是可重定位目标文件。（REL）

与前面readelf -a a.out很大不同的地方在于这里多了一些.rel.text  .rel.data等可重定位的section，这是有目标文件的类型决定的，可重定位目标文件存在的意义就是被链接到其他目标文件中，构建可执行目标文件，所以就需要在ELF中表明哪些符号需要进行地址的修改。调用外部函数或者引用全局变量的指令都需要修改，本地函数调用是相对地址，所以不需要修改。上述代码段位置列表在这里显然表示的就是swap()里面需要重定位的对象，其中操纵了1次buf符号，3次bufp1, 2次bufp0， 所以出现了对应的条目，并且根据偏移量可以更好的理解。在重定位数据段中就只有我们引用的外部变量buf。

在swap.o的符号表中，bu所在的section是UND Type=NOTYPE，表明其是extern的。bufp0是以初始化的全局变量，32位系统指针大小是4B，所在的section number是3（.data）.特别要注意的是bufp1是未初始化未分配位置的对象，所以Ndx=COM, value值指明的是对齐要求。

总结：通过以上的分析可以更清晰的理解可执行文件的内存布局， 不同对象所在的section，从而指导自己的程序设计。