源码 SimpleSection.c

示例程序如下，该示例程序在ubuntu环境下编译和查看：

/*
 * SimpleSection.c
 *
 * Linux:
 *      gcc -c SimpleSection.c
 *
 * Windows:
 *      cl SimpleSection.c /c /Za
 */

int printf( const char * format, ...);

int global_init_var = 84;
int global_uninit_var;

void func1(int i)
{
        printf("%d\n", i);
}

int main(void)
{
        static int static_var = 85;
        static int static_var2;

        int a = 1;
        int b;

        func1(static_var + static_var2 + a + b);

        return a;
}

目标文件 SimpleSection.o 详细解析

1. 编译和dump

首先我们将.c文件编译成目标文件然后objdump查看。
编译命令 gcc -c SimpleSection.c -o SimpleSection.o，得到目标文件SimpleSection .o。使用objdump – 分析ELF文件结构的利器来查看细节：

objdump -s -d SimpleSection.o

其中：-s 参数用来将ELF文件所有段的内容以十六进制输出；-d 参数将包含指令的段反汇编（一般是.text代码段）。
在这里插入图片描述

2. 段分析

.text（代码段）
代码段的详细说明见上图，包含的正式fun1()和main()这两个函数的机器指令。
这里有个细节要注意，代码段（其他段也一样）中间黄色方框部分形如 554889e5 总共占4个字节，这四个字节内部字节序按大小端排序（与机器有关），这里每4个字节组成的字节序单元从左往右地址递增排序。
.data（数据段）
保存的是初始化了的全局变量和局部静态变量。
global_init_var 和 static_var。
.rodata（只读数据段）
存放只读数据。
只读数据有：
(1) const修饰的变量；
(2) 字符串常量。上例中的打印语句 printf 中的 %d\n；
单独设立 .rodata 段的好处
- 支持关键字 const
- 操作系统加载时可将.rodata段映射成只读属性，以后对该段的修改会判定为非法操作，增加了程序的安全性
- 某些嵌入式平台中经常会采用只读存储器（ROM），将.rodata段放在这里可保证程序访问存储器的正确性

说明：有些编译器会把字符串常量放到.data段（例如MSVC编译器）

.bss（block started by symbol）
前面有说过，.bss段只是为未初始化的全局变量和局部静态变量预留位置，实际并不占空间。更多细节如下：
- 首先ELF文件存放在磁盘上未被执行时.bss段是不占空间的。这一点可以通过objdump -s xxx.o 来查看具体ELF文件的所有段的内容，可以发现并没有.bss段的内容。
- 其次ELF文件被链接成可执行文件执行时才会为.bss段中的内容分配内存空间。这里面又有四个细节：
  1）未初始化的局部静态变量在ELF文件中是被标记在真正的 .bss 段中的（见下图 static_var2）
  2）未初始化的全局变量在EFL文件中是被用符号 “*COM*” 标记的（见下图 global_uninit_var），也就是说并不是标记在.bss段的。只是待到被链接成可执行文件执行时，才会在.bss段分配空间给该变量。这与编译器的实现有关。
  3）未初始化的全局变量如果添加static修饰（未初始化的全局静态变量），在ELF文件中也会被标记在.bss段，而不是用 “*COM*” 标记。这点可以修改后再通过 objdump -x来确认。
  4）初始化为0的静态变量也是被标记在EFL文件的.bss段的，而不是放在 .data 段。这是因为未初始化的都是0，编译器优化将初始化为0等同于未初始化，一同放到了.bss 段，来节省磁盘空间。

在这里插入图片描述