在交叉编译中,常见的ELF(elf)到底是什么意思？

ELF 是 Executable and Linkable Format 的缩写，中文翻译为“可执行与可链接格式”。它是一种通用的文件格式，主要用于存储可执行文件、目标文件（编译后的中间文件）、动态库（.so 文件）以及内存转储文件（core dump）。ELF 是现代 Unix 系统（包括 Linux 和一些类 Unix 系统）上的主要文件格式。

ELF 的历史和意义

• 历史：ELF 文件格式最早由 System V ABI 标准定义，于 1990 年被发布。它取代了较早的文件格式（如 a.out 和 COFF），成为主流的可执行文件格式。
• 意义：ELF 设计具有高度的可扩展性和灵活性，支持多种处理器架构和操作系统，方便编译器、链接器和操作系统内核的交互。

ELF 文件的结构

一个 ELF 文件由多个部分组成，以下是主要的组成部分：

1. ELF Header（ELF 文件头）：

   • 描述文件的基本信息，例如文件类型（可执行文件、共享库、目标文件等）、目标架构（如 x86、ARM）、位宽（32 位或 64 位）等。

2. Program Header（程序头）：

   • 描述运行时所需的段信息（如代码段、数据段），供操作系统加载器使用。

3. Section Header（节头）：

   • 描述文件中的各个节，例如 .text（代码段）、.data（数据段）、.bss（未初始化数据段）等，供链接器和调试器使用。

4. Sections and Segments（节和段）：

   • 节（Section）：静态信息，如代码、符号表、调试信息等。
   • 段（Segment）：运行时信息，用于加载到内存的程序区域。

ELF 的优势

1. 跨平台性：支持多种处理器架构和操作系统。
2. 模块化设计：支持动态链接和共享库，提升了程序的灵活性和资源利用效率。
3. 调试和诊断支持：提供丰富的调试信息（如符号表和堆栈跟踪），便于开发者定位问题。

常见的 ELF 文件类型

1. 可执行文件：如普通的应用程序（.out 文件）。
2. 动态库文件：如 .so 文件。
3. 目标文件：编译但未链接的中间文件（.o 文件）。
4. 核心转储文件：程序崩溃后的内存转储，用于调试（core dump）。

通过工具如 readelf, objdump 和 file，可以查看和分析 ELF 文件的具体内容。

以下是用 readelf读取一个动态链接库类型的ELF文件的header信息的示例：

readelf -h /home/book/usedlib/freetype-2.10.2/tmp/lib/libfreetype.so

从结果截图可以清晰看出这个ELF的动态库文件是32位还是64位，并且还是运行于ARM架构上的动态库文件。

以下是用 readelf读取一个可执行类型的ELF文件的header信息的示例：

readelf -h /home/book/usedlib/tslib-1.21/tmp/bin/ts_test_mt

运行结果如下：

ELF Header:Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Class:                             ELF32Data:                              2's complement, little endianVersion:                           1 (current)OS/ABI:                            UNIX - System VABI Version:                       0Type:                              EXEC (Executable file)Machine:                           ARMVersion:                           0x1Entry point address:               0x1157cStart of program headers:          52 (bytes into file)Start of section headers:          29524 (bytes into file)Flags:                             0x5000400, Version5 EABI, hard-float ABISize of this header:               52 (bytes)Size of program headers:           32 (bytes)Number of program headers:         9Size of section headers:           40 (bytes)Number of section headers:         29

上需的运行结果显示，这个文件是一个运行于ARM平台上的可执行文件。