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ELFファイル形式のセクションとセグメントの違いは何ですか

Wikiから 実行可能およびリンク可能な形式

セグメントにはファイルのランタイム実行に必要な情報が含まれ、セクションにはリンクと再配置のための重要なデータが含まれます。ファイル全体の任意のバイトは最大1つのセクションで所有でき、どのセクションでも所有していない孤立したバイトが存在する可能性があります。

しかし、セクションとセグメントの違いは何ですか?実行可能なELFファイルで、セグメントに1つ以上のセクションが含まれていますか?

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tsing

しかし、セクションとセグメントの違いは何ですか?

あなたが引用したとおり:セグメントには実行時に必要な情報が含まれ、セクションにはリンク時に必要な情報が含まれます。

セグメントには1つ以上のセクションが含まれていますか?

セグメントには、0個以上のセクションを含めることができます。例:

readelf -l /bin/date

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x402000
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x000000000000d5ac 0x000000000000d5ac  R E    200000
  LOAD           0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x0000000000000440 0x0000000000000610  RW     200000
  DYNAMIC        0x000000000000de38 0x000000000060de38 0x000000000060de38
                 0x00000000000001a0 0x00000000000001a0  RW     8
  NOTE           0x0000000000000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254
                 0x0000000000000044 0x0000000000000044  R      4
  GNU_EH_FRAME   0x000000000000c700 0x000000000040c700 0x000000000040c700
                 0x00000000000002a4 0x00000000000002a4  R      4
  GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                 0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     8
  GNU_RELRO      0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                 0x00000000000001f0 0x00000000000001f0  R      1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     
   01     .interp 
   02     .interp .note.ABI-tag .note.gnu.build-id .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame 
   03     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got .got.plt .data .bss 
   04     .dynamic 
   05     .note.ABI-tag .note.gnu.build-id 
   06     .eh_frame_hdr 
   07     
   08     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got 

ここでは、PHDRセグメントには0セクションが含まれ、INTERPセグメントには.interpセクション、および最初のLOADセグメントにはセクション全体が含まれます。

詳細 ニース付き イラスト

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セクションには、リンカの静的、OSのセグメント動的データが含まれます

引用符は正しいですが、実際に違いを理解するには、セクションヘッダーとプログラムヘッダー(セグメント)エントリのフィールド、およびリンカー(セクション)とオペレーティングシステム(セグメント)での使用方法を理解する必要があります。

特に重要な情報は次のとおりです(長さ以外)。

  • セクション:セクションが次のいずれであるかをリンカに伝えます。

    • メモリにロードされる生データ、例えば.data.textなど.
    • または、リンカによって使用されるが、実行時に消える他のセクションに関するフォーマットされたメタデータ。 .symtab.srttab.rela.text
  • セグメント:オペレーティングシステムに指示します:

私はそれをより詳細にカバーするチュートリアルを書いています: http://www.cirosantilli.com/elf-hello-world/

セグメントに1つ以上のセクションが含まれていますか?

はい。セクションをセグメントに配置するのはリンカーです。

Binutilsでは、ldによってセクションをセグメントに配置する方法は、リンカースクリプトと呼ばれるテキストファイルによって決定されます。ドキュメント: https://sourceware.org/binutils/docs/ld/Scripts.html

ld --verboseでデフォルトのものを取得し、-Tでカスタムのものを設定できます。

たとえば、デフォルトのUbuntu 17.04リンカースクリプトには以下が含まれます。

  .text           :                                                                                                                                                             
  {                                                                                                                                                                             
    *(.text.unlikely .text.*_unlikely .text.unlikely.*)                                                                                                                         
    *(.text.exit .text.exit.*)                                                                                                                                                  
    *(.text.startup .text.startup.*)                                                                                                                                            
    *(.text.hot .text.hot.*)                                                                                                                                                    
    *(.text .stub .text.* .gnu.linkonce.t.*)                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  } 

.text.unlikely.text.*_unlikely.text.exitなどのセクションを.textセグメントに配置するようにリンカーに指示します。

OS開発は、カスタムスクリプトが有用なケースです。最小限の例: https://github.com/cirosantilli/x86-bare-metal-examples/blob/d217b180be4220a0b4a453f31275d38e697a99e0/linker.ld

実行可能ファイルがリンクされると、リンカがオプションのセクションヘッダーを実行可能ファイルに格納している場合にのみ、どのセクションがどのセグメントに移動したかを知ることができます: