Продолжение разборок с форматом ELF.

Я, конечно, извиняюся...

За то, что так нагло влезаю в самое начало прекрасного выпуска от commrade, но все же... Это я, Роман. Который к тому же "I Khimov".

Как вы, наверное, уже заметили, выпусков не было фактически две недели. Это было связано с неразберихой среди выпускающих редакторов (кто, когда, о чем) и с неразберихой в высшем командном составе 3OS (кто, когда, зачем). Плюс ко всему, как всегда, загруженность другими делами... Но, мы о вас помним и мы вас ценим и любим, поэтому совесть не позволила нам не выпустить готовый выпуск в эту пятницу. Поэтому он пришел к вам в почтовые ящики сегодня, надеюсь это вас обрадовало.

Я постараюсь сделать на этой неделе очередной выпуск, и, все, больше не могу позволять себе занимать это место, в самом начале выпу...

Напиши свою ОС! #11

Здравствуйте, уважаемые подписчики!

C вами я, ваш commrade и сегодня мы закончим расcматривать под нашим микроскопом формат исполняемых файлов ELF.

Программные секции (продолжение)
Вот возможные значения поля type:

<table border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr><td><b>Имя</b></td><td><b></b></td><td><b></b></td></tr>
<tr><td>SHT_NULL </td><td>0 </td><td>Этой величиной маркируют неактивную секцию заголовка.</td></tr>
<tr><td>SHT_PROGBITS</td><td>1</td><td>Эта величина хранит информацию о программе, чей формат и используется для исполнения </td></tr>
<tr><td>SHT_SYMTAB</td><td>2</td><td>Секции SHT_SYMTAB и SHT_DYNSYM хранят таблицу символов. Секция SHT_SYMTAB обеспечивает символы для редактирования связей.</td></tr>
<tr><td>SHT_STRTAB</td><td>3</td><td>Cекция содержит строки таблицы символов.</td></tr>
<tr><td>SHT_RELA</td><td>3</td><td>Секция содержит данные для перемещения с явными слагаемыми, как например, тип Elf32_Rela для 32- битового класса объектных файлов.</td></tr>
<tr><td>SHT_HASH</td><td>5</td><td>Секция содержит символьную таблицу хэша. Все объекты, участвующие в динамической связи должны содержать символьную таблицу </td></tr>
<tr><td>SHT_DYNAMIC</td><td>6</td><td>Секция хранит информацию для динамической свя</td></tr>
<tr><td>SHT_NOTE</td><td>7</td><td>Секция хранит информацию, которая некоторым образом маркирует файл.</td></tr>
<tr><td>SHT_NOBITS</td><td>8</td><td>Секция этого типа не занимает никакого пространства в файле, но в противном случае имеет сходство с SHT_PROGBITS. Хотя эта секция и не содержит никаких байтов, sh_offset элемент содержит концептуальное файловое смещение.</td></tr>
<tr><td>SHT_REL</td><td>9</td><td>Секция содержит данные для перемещения без явных слагаемых, как например, тип Elf32_Rel для 32- битового класса объектных файлов.</td></tr>
<tr><td>SHT_SHLIB</td><td>10</td><td>Этого типа секции зарезервирована но имеет неопределенную семантику.</td></tr>
<tr><td>SHT_DYNSYM</td><td>11</td><td>Эта секция содержит минималный набор установок для динимической связи </td></tr>
<tr><td>SHT_LOPROC</td><td>0x70000000</td><td>Величины в этом включающем дипазоне зарезервированыдля процессор-специфической семантики.</td></tr>
<tr><td>SHT_HIPROC</td><td>0x7fffffff</td><td>Величины в этом включающем дипазоне зарезервированыдля процессор-специфической семантики.</td></tr>
<tr><td>SHT_LOUSER</td><td>0x80000000</td><td>Эта величина определяет более низкий связанный дипазона индексов зарезервированнх для прикладных программ.</td></tr>
<tr><td>SHT_HIUSER</td><td>0xffffffff</td><td>Эта величина определяет верхний связанный дипазона индексов зарезервированнх для прикладных программ.</td></tr>
</table>

Итак мы рассмотрели возможные значения параметра sh_type, теперь рассмотрим значения sh_flags:

<table border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr><td><b>Имя</b></td><td><b></b></td><td><b></b></td></tr>
<tr><td>SHF_WRITE</td><td>0x1</td><td>Секция содержит данные, которые могут быть перезаписанны процессом в течении </td></tr>
<tr><td>SHF_ALLOC</td><td>0x2</td><td>Секция занимат памятьв течении врмени выполнения процесса.</td></tr>
<tr><td>SHF_EXECINSTR</td><td>0x4</td><td>Секция содержит выполнямые машинные инструкции.</td></tr>
<tr><td>SHF_MASKPROC</td><td>0xf0000000</td><td>Все биты включенных в эту маску зарезервированыдля процессор-специфической семантики.</td></tr>
</table>

Два участника в заголовке секции, sh_link и sh_info, хранят специальную информацию, в зависимости от типа секции.

<table align='Center' border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr>
<td>sh_type</td><td>sh_link</td><td>sh_info</td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_DINAMIC</td><td>Индекс заголовка секции стола строки использовался данными в </td><td>0</td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_HASH</td><td>Индекс заголовка секции символьного стола на который стол мусора относится</td><td>0</td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_REL</td><td>Индекс заголовка секции связанного символьного стола.</td><td>Индекс заголовка секции секции на который the
перемещение относится. </td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_RELA</td><td>Индекс заголовка секции связанного символьного стола.

</td><td>Индекс заголовка секции секции на который the
перемещение относится. </td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_SYMTAB</td><td>индекс заголовка секции связанного стола строки.</td><td>Один больше, чем символьный табличный индекс последнего локального символа (связь
STB_LOCAL)</td>
</tr>
<tr>
<td>SHT_DYNSYM</td><td>индекс заголовка секции связанного стола строки.</td><td>Один больше, чем символьный табличный индекс последнего локального символа (связь
STB_LOCAL)</td>
</tr>
<tr>
<td>Other</td><td>SHN_UNDEF</td><td>0</td>
</tr>
</tbody>
</table>

Специальные секции
На этом мы закончим рассматривать программные секции и перейдем к специальным секциям. Специальные секции хранят программную и управляющую информацию. Секции в списке ниже используются системой и иметь указанные типы и атрибуты.

<table border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr><td><b>Имя</b></td><td><b></b></td><td><b></b></td><td><b></b></td</tr>
<tr><td>.bss</td><td>SHT_NOBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_WRITE</td><td>Эта секция содержит неинициализировнные данные.</td></tr>
<tr><td>.comment</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>none</td><td>Эта секция хранит информацию о версии.</td></tr>
<tr><td>.data</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_WRITE</td><td>Эта секция содержит инициализированые данные.</td></tr>
<tr><td>.data1</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_WRITE</td><td>Эта секция содержит инициализированые данные.</td></tr>
<tr><td>.debug</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>none</td><td>Эта секция хранит информацию для символической отладки.</td></tr>
<tr><td>.dynamic</td><td>SHT_DYNAMIC</td><td>see below</td><td>Эта секция хранит информацию о динамической связи. </td></tr>
<tr><td>.dynstr</td><td>SHT_STRTAB</td><td>SHF_ALLOC</td><td>Эта секция содержит строки необходимые для динамической свя</td></tr>
<tr><td>.dynsym</td><td>SHT_DYNSYM</td><td>SHF_ALLOC</td><td>Эта секция содержит динамическую связующую символьную таблицу.</td></tr>
<tr><td>.fini</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_EXECINSTR</td><td>Эта секция содержит выполняемые инструкции, которые содействуют коду завершения процесса. То есть, когда программа выходит из нормального состояния, система выполняет код в этой секции.</td></tr>
<tr><td>.got</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>see below</td><td>Эта секция содержит глобальную таблицу смещения</td></tr>
<tr><td>.hash</td><td>SHT_HASH</td><td>SHF_ALLOC</td><td>Эта секция содержит символьную таблицу хэша.</td></tr>
<tr><td>.init</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_EXECINSTR</td><td>Эта секция содержит выполняемые инструкции, которые содействуют инициализации процесса.</td></tr>
<tr><td>.interp</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>see below</td><td>Эта секция содержит имя пути программного интерпритатора.</td></tr>
<tr><td>.line</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>none</td><td>Эта секция хранит информацию о номере строки для символической отладки, которая описывает корреспонденциимежду исходной программой и машинным кодом.</td></tr>
<tr><td>.note</td><td>SHT_NOTE</td><td>none</td><td>Эта секция хранит информацию в </td></tr>
<tr><td>.plt</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>see below</td><td>Эта секция содержит процедуры таблицы связи.</td></tr>
<tr><td>.relname</td><td>SHT_REL</td><td>see below</td><td>Эта секция хранит информацию о перемещении загружаемых </td></tr>
<tr><td>.relaname</td><td>SHT_RELA</td><td>see below</td><td>Эта секция хранит информацию о перемещении загружаемых </td></tr>
<tr><td>.rodata</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC</td><td>Эта секции содержат данные только для чтения</td></tr>
<tr><td>.rodata1</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC</td><td>Эта секции содержат данные только для чтения</td></tr>
<tr><td>.shstrtab</td><td>SHT_STRTAB</td><td>none</td><td>Эта секция содержит имена </td></tr>
<tr><td>.strtab</td><td>SHT_STRTAB</td><td>see below</td><td>Эта секция содержит строки, наиболее общие строки, для связи с символьными табличными данными.</td></tr>
<tr><td>.symtab</td><td>SHT_SYMTAB</td><td>see below</td><td>Эта секция содержит символьную таблицу.</td></tr>
<tr><td>.text</td><td>SHT_PROGBITS</td><td>SHF_ALLOC + SHF_EXECINSTR</td><td>Эта секция содержит код или выполняемые инструкции программы.</td></tr>
</table>

Строковая таблица
Секции строковой таблицы содержат завершенные символьные последовательноти. Объектный файл использует эти строки, чтобы представлять символы и имена секций. Одна строка это как индекс секции в таблице строк. Первый байт, который - нулевой индекс, определен, чтобы содержать нулевой символ. Подобно строковым таблицам последний байт строки содержит нулевой символ, указывающий на завершение строк. Строка, чей индекс является нулем определяется как пустая, в зависимости от контекста. Табличная секция пустой строки разрешена: секция sh_size члена заголовка должна содержать нуль. Не равным нулю индексы недействительныдля пустого стола строки. Секция sh_name члена заголовков содержит индекс в строку заголовка табличной секции секции, как определено e_shstrndx членом заголовка ELF. Следующая таблица показывает строки таблицы с 25 байтами и строки связанными различными индексами.

<table border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr><td> </td><td> +0</td><td> +1</td><td> +2</td><td> +3</td><td> +4</td><td> +5</td><td> +6</td><td> +7</td><td> +8</td><td> +9</td></tr>
<tr><td> 0</td><td> \0</td><td> n</td><td> a</td><td> m</td><td> e</td><td> .</td><td> \0</td><td> V</td><td> a</td><td> r</td></tr>
<tr><td> 10</td><td> i</td><td> a</td><td> b</td><td> l</td><td> e</td><td> \0</td><td> a</td><td> b</td><td> l</td><td> e</td></tr>
<tr><td> 20</td><td> \0</td><td> \0</td><td> x</td><td> x</td><td> \0</td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr>
</table>
<p>или по </p>
<table border='1' bgcolor='#FFFFB3'>
<tr><td> </td><td> </td></tr>
<tr><td> 0</td><td> none</td></tr>
<tr><td> 1</td><td> name.</td></tr>
<tr><td> 7</td><td> Variable</td></tr>
<tr><td> 11</td><td> able</td></tr>
<tr><td> 16</td><td> able</td></tr>
<tr><td> 24</td><td> null string</td></tr>
</table>

Как показно в примере, табличный индекс строки может ссылаться на любой байт в секции. Строка может появиться неоднократно: ссылки на подстроки могут существовать. Нессылочные строки также допускаются.
Таблица символов
Таблица символов объектного файла содержит информацию которую нужно распологать и перемещать программам. Символьный табличный индекс является припиской в этот массив. Индекс 0 нужен для указания на первую запись. Содержание первой записи следующее:
STN_UNDEF=0
Таблица символов имеет следующий формат:

Значения символов

<p>Символьные табличные данные для других объектных файловых типов по разному
интерпретируются для члена st_value.<br>
<ul>
<li>В перемещаемых файлах, st_value содержит ограничения выравнивания для символа чей индекс секции - SHN_COMMON.</li>
<li>В переместимых файлах, st_value содержит компенсацию секции для определенного символа.</li>
<li>В программах и общих объектных файлах, st_value содержит виртуальный адрес.</li>
</ul>
Хотя символьные табличные величины имеют аналогичные значения для других объектных файлов,
данные допускают эффективный доступ подходящими программами.</p>

Заключение
Уффффффффффффффффф!!!!!!!!!! Да это тебе не крозябли бозябли. Ну что хочется сказать в заключение. Тема "Формат исполняемых обектов ELF" очень большая и поэтому очень много осталось за кадром. На самом деле чтобы существенное написать по этому поводу нужно иметь представление о том как работает тот или иной формат данных, к сожалению этим представлением я не обладаю (так как никогда с ним дел не имел). Скорее всего в выпуск закрались ошибки или неточности посему если хотите меня поправить, смело пишите мне на мыло (Или оставляйте комментарий - Roman I Khimov) . И еще выпуск писался с одного иностранного источника поэтому некоторые определения выглядят так если бы китаец попытался спеть песенку "В лесу родилась ". И такие ошибки (корявый перевод и корявое понимание материала) следует поправлять. Смело пишите на "фронт программного обеспечения" бойцу-инженеру commrade с пометкой "Тебе ", с удовольствием выстрелю в спину и отстрелю какую-нибудь очень важную часть тела.
Список используемой литературы:
1. Portable Formats Specification, Version 1.1: Executable and Linkable Format (ELF)
2. http://www.nondot.org/~sabre/os/