ELF 概述
ELF（Executable and Linkable Format）是 Linux 系统中可执行文件的标准格式。它描述了程序如何从编译后的静态库（如 .a 文件）一步步形成可执行程序，并最终加载到内存运行。通俗来说，就像一本说明书：编译时，代码被拆成多个'零件'（Section）；加载时，这些零件被组装成'模块'（Segment），便于操作系统高效管理。
静态库与可执行程序
静态库（如 .a 文件）是一堆预编译代码的集合。当我们编译程序时，链接器会将这些库中的代码和我们的代码合并，生成一个 ELF 可执行文件（如 a.out）。例如，用 C 语言写一个程序并链接静态库：
gcc main.c -static -o a.out # 编译并链接静态库，生成 ELF 可执行文件
这个过程分两步：
- 编译阶段：源代码（如
.c文件）被编译成目标文件（.o），每个目标文件包含多个 Section（如代码段.text、数据段.data）。 - 链接阶段：链接器将所有目标文件和静态库合并，生成一个完整的 ELF 文件。它创建一个 Section Header Table（节表头），记录每个 Section 的大小、位置和属性（如权限）。
从静态库到可执行程序，就像拼乐高：零件（Section）被分类打包，说明书（ELF 头）告诉系统如何组装。
ELF 结构与加载原理
ELF 文件在磁盘上存储时，是一堆 Section 的集合。但加载到内存时，这些 Section 会被合并成更大的 Segment。为什么？因为内存管理以 4KB 页面为单位，小 Section 会浪费空间。合并后，Segment 能更好地匹配页面大小，减少碎片。
- 合并原则：属性相同的 Section 合并成一个 Segment。例如，所有'可读可执行'的代码 Section（如
.text）合并成代码 Segment；所有'可读可写'的数据 Section（如.data）合并成数据 Segment。 - 关键角色：
- Section Header Table：记录所有 Section 的详细信息（位置、大小、属性）。
- Program Header Table：定义合并规则，指导哪些 Section 合并成一个 Segment。
用命令查看 ls 命令的 Section 信息（ls 本身是 C 语言写的 ELF 文件）：
readelf -S /bin/ls # 查看所有 Section
输出类似图片：
