Análisis de segmento de programa/sección ELF
En el análisis de la implementación de la función de análisis elf en el controlador linux remoteproc, se presentan la función y la definición correspondiente de diferentes tipos de análisis de encabezado para archivos elf en el controlador linux remoteproc.
En este artículo, nos enfocamos en explicar el significado del segmento de programa y el procesamiento de datos correspondiente.
1 segmento de programa elfo
1.1 encabezado del programa elfo
/* These constants define the permissions on sections in the program
header, p_flags. */
#define PF_R 0x4
#define PF_W 0x2
#define PF_X 0x1
typedef struct elf32_phdr{
Elf32_Word p_type;
Elf32_Off p_offset;
Elf32_Addr p_vaddr;
Elf32_Addr p_paddr;
Elf32_Word p_filesz;
Elf32_Word p_memsz;
Elf32_Word p_flags;
Elf32_Word p_align;
} Elf32_Phdr;
typedef struct elf64_phdr {
Elf64_Word p_type;
Elf64_Word p_flags;
Elf64_Off p_offset; /* Segment file offset */
Elf64_Addr p_vaddr; /* Segment virtual address */
Elf64_Addr p_paddr; /* Segment physical address */
Elf64_Xword p_filesz; /* Segment size in file */
Elf64_Xword p_memsz; /* Segment size in memory */
Elf64_Xword p_align; /* Segment alignment, file & memory */
} Elf64_Phdr;
1.2 Ejemplos de ELF32 y ELF64
1.2.1 Segmento de programa ELF32
Tome test.elf como ejemplo para analizar
OffsetIndica la dirección de desplazamiento de los datos del segmento de programa correspondiente en el archivo elfPhysAddrIndica la dirección física a la que se copiarán los datos del segmento de programaFileSizIndica el tamaño del segmento de programa actual en el archivo elfMemSizIndica el tamaño del segmento de programa actual en el archivo bin correspondienteFlgRepresenta los atributos del segmento de programa actualAlignIndica el tamaño de alineación del segmento de programa actual
$ readelf -lW test.elf
Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x0
There are 6 program headers, starting at offset 52
Program Headers:
Type Offset VirtAddr PhysAddr FileSiz MemSiz Flg Align
EXIDX 0x09262c 0x1016262c 0x1016262c 0x00008 0x00008 R 0x4
LOAD 0x010000 0x00000000 0x00000000 0x00440 0x00440 RW 0x10000
LOAD 0x020000 0x10000000 0x10000000 0x00800 0x00800 R E 0x10000
LOAD 0x030000 0x10100000 0x10100000 0x62638 0x62638 R E 0x10000
LOAD 0x092740 0x10172740 0x10172740 0x0900c 0x5d158a0 RW 0x10000
LOAD 0x000000 0xa0000000 0xa0000000 0x00000 0x04100 RW 0x10000
Section to Segment mapping:
Segment Sections...
00 .ARM.exidx
01 .reset .rom
02 .cpu_vectors
03 .init .text .fini .rodata .ARM.exidx .eh_frame
04 shell_cmd .data .init_array .fini_array .init_array.00000 .datasafe .bss .stack .heap
05 .ram_mpu
$
1.2.2 Segmento de programa ELF64
Tome el vmlinux generado por la compilación de linux como ejemplo: contiene 5 segmentos de programa en total;
OffsetIndica la dirección de desplazamiento de los datos del segmento de programa correspondiente en el archivo elfPhysAddrIndica la dirección física a la que se copiarán los datos del segmento de programaFileSizIndica el tamaño del segmento de programa actual en el archivo elfMemSizIndica el tamaño del segmento de programa actual en el archivo bin correspondienteFlgRepresenta los atributos del segmento de programa actualAlignIndica el tamaño de alineación del segmento de programa actual
$ readelf -lW vmlinux
Elf file type is DYN (Shared object file)
Entry point 0xffff800008000000
There are 5 program headers, starting at offset 64
Program Headers:
Type Offset VirtAddr PhysAddr FileSiz MemSiz Flg Align
LOAD 0x010000 0xffff800008000000 0xffff800008000000 0xd2c000 0xd2c000 RWE 0x10000
LOAD 0xd40000 0xffff800008d40000 0xffff800008d40000 0x0588dc 0x0588dc R E 0x10000
LOAD 0xda0000 0xffff800008da0000 0xffff800008da0000 0x397808 0x43ea24 RW 0x10000
NOTE 0xd3aa50 0xffff800008d2aa50 0xffff800008d2aa50 0x000054 0x000054 R 0x4
GNU_STACK 0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW 0x10
Section to Segment mapping:
Segment Sections...
00 .head.text .text .got.plt .rodata __ksymtab __ksymtab_gpl __ksymtab_strings __param __modver __ex_table .notes .hyp.rodata
01 .init.text .exit.text .altinstructions
02 .init.data .data..percpu .hyp.data..percpu .hyp.reloc .rela.dyn .data __bug_table .mmuoff.data.write .mmuoff.data.read .bss
03 .notes
04
$
1.3 Diagrama de flujo de datos del segmento de programa elf
2 sección de elfos
2.1 encabezado de sección de campo
typedef struct elf32_shdr {
Elf32_Word sh_name;
Elf32_Word sh_type;
Elf32_Word sh_flags;
Elf32_Addr sh_addr;
Elf32_Off sh_offset;
Elf32_Word sh_size;
Elf32_Word sh_link;
Elf32_Word sh_info;
Elf32_Word sh_addralign;
Elf32_Word sh_entsize;
} Elf32_Shdr;
typedef struct elf64_shdr {
Elf64_Word sh_name; /* Section name, index in string tbl */
Elf64_Word sh_type; /* Type of section */
Elf64_Xword sh_flags; /* Miscellaneous section attributes */
Elf64_Addr sh_addr; /* Section virtual addr at execution */
Elf64_Off sh_offset; /* Section file offset */
Elf64_Xword sh_size; /* Size of section in bytes */
Elf64_Word sh_link; /* Index of another section */
Elf64_Word sh_info; /* Additional section information */
Elf64_Xword sh_addralign; /* Section alignment */
Elf64_Xword sh_entsize; /* Entry size if section holds table */
} Elf64_Shdr;
2.2 Ejemplos de ELF32 y ELF64
2.2.1 Sección ELF32
Tome test.elf como ejemplo para analizar
OffIndica la dirección de compensación de los datos de la sección correspondiente en el archivo elfAddrIndica la dirección física para copiar los datos de la sección aSizeIndica el tamaño de la sección actualFlgRepresenta los atributos del segmento de programa actualTypeIndica el tipo de la sección actualNameIndica el nombre de la sección actualFlgRepresenta los atributos de la sección actual.
$ readelf -SW test.elf
There are 23 section headers, starting at offset 0x9b894:
Section Headers:
[Nr] Name Type Addr Off Size ES Flg Lk Inf Al
[ 0] NULL 00000000 000000 000000 00 0 0 0
[ 1] .reset PROGBITS 00000000 010000 000040 00 A 0 0 1
[ 2] .rom PROGBITS 00000100 010100 000340 00 WA 0 0 1
[ 3] .ram_mpu NOBITS a0000000 0a0000 004100 00 WA 0 0 1
[ 4] .cpu_vectors PROGBITS 10000000 020000 000800 00 AX 0 0 4
[ 5] .init PROGBITS 10100000 030000 00000c 00 AX 0 0 4
[ 6] .text PROGBITS 10100010 030010 0555c0 00 AX 0 0 16
[ 7] .fini PROGBITS 101555d0 0855d0 00000c 00 AX 0 0 4
[ 8] .rodata PROGBITS 101555e0 0855e0 00d04c 00 A 0 0 8
[ 9] .ARM.exidx ARM_EXIDX 1016262c 09262c 000008 00 AL 6 0 4
[10] .eh_frame PROGBITS 10162634 092634 000004 00 A 0 0 4
[11] shell_cmd PROGBITS 10172740 092740 0000f0 00 WA 0 0 32
[12] .data PROGBITS 10172830 092830 004780 00 WA 0 0 16
[13] .init_array INIT_ARRAY 10176fb0 096fb0 000004 04 WA 0 0 4
[14] .fini_array FINI_ARRAY 10176fb4 096fb4 000004 04 WA 0 0 4
[15] .init_array.00000 INIT_ARRAY 10176fb8 096fb8 000004 04 WA 0 0 4
[16] .datasafe PROGBITS 10176fbc 096fbc 004790 00 WA 0 0 1
[17] .bss NOBITS 1017b750 09b74c 07c888 00 WA 0 0 16
[18] .stack NOBITS 101f7fe0 09b74c 090000 00 WA 0 0 1
[19] .heap NOBITS 10287fe0 09b74c 5c00000 00 WA 0 0 1
[20] .comment PROGBITS 00000000 09b74c 000045 01 MS 0 0 1
[21] .ARM.attributes ARM_ATTRIBUTES 00000000 09b791 000035 00 0 0 1
[22] .shstrtab STRTAB 00000000 09b7c6 0000cb 00 0 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info),
L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS),
C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude),
y (purecode), p (processor specific)
$
2.2.2 Sección ELF64
Tome vmlinux de linux como ejemplo para analizar
OffIndica la dirección de compensación de los datos de la sección correspondiente en el archivo elfAddrIndica la dirección física para copiar los datos de la sección aSizeIndica el tamaño de la sección actualFlgRepresenta los atributos del segmento de programa actualTypeIndica el tipo de la sección actualNameIndica el nombre de la sección actualFlgRepresenta los atributos de la sección actual.
$ readelf -SW vmlinux
There are 40 section headers, starting at offset 0xd59a938:
Section Headers:
[Nr] Name Type Address Off Size ES Flg Lk Inf Al
[ 0] NULL 0000000000000000 000000 000000 00 0 0 0
[ 1] .head.text PROGBITS ffff800008000000 010000 000040 00 AX 0 0 4
[ 2] .text PROGBITS ffff800008010000 020000 a63d60 08 AX 0 0 65536
[ 3] .got.plt PROGBITS ffff800008a73d60 a83d60 000018 08 WA 0 0 8
[ 4] .rodata PROGBITS ffff800008a80000 a90000 25af18 00 WA 0 0 4096
[ 5] __ksymtab PROGBITS ffff800008cdaf18 ceaf18 00d374 00 A 0 0 4
[ 6] __ksymtab_gpl PROGBITS ffff800008ce828c cf828c 00fe10 00 A 0 0 4
[ 7] __ksymtab_strings PROGBITS ffff800008cf809c d0809c 02e361 01 AMS 0 0 1
[ 8] __param PROGBITS ffff800008d26400 d36400 0028a0 00 A 0 0 8
[ 9] __modver PROGBITS ffff800008d28ca0 d38ca0 000318 00 WA 0 0 8
[10] __ex_table PROGBITS ffff800008d28fb8 d38fb8 001a98 00 A 0 0 8
[11] .notes NOTE ffff800008d2aa50 d3aa50 000054 00 A 0 0 4
[12] .hyp.rodata PROGBITS ffff800008d2b000 d3b000 001000 00 WA 0 0 8
[13] .init.text PROGBITS ffff800008d40000 d40000 03fcf4 00 AX 0 0 4
[14] .exit.text PROGBITS ffff800008d7fcf4 d7fcf4 0031c8 00 AX 0 0 4
[15] .altinstructions PROGBITS ffff800008d82ebc d82ebc 015a20 00 A 0 0 1
[16] .init.data PROGBITS ffff800008da0000 da0000 013298 00 WA 0 0 256
[17] .data..percpu PROGBITS ffff800008db4000 db4000 009b58 00 WA 0 0 64
[18] .hyp.data..percpu PROGBITS ffff800008dbe000 dbe000 000ed0 00 WA 0 0 16
[19] .hyp.reloc PROGBITS ffff800008dbeed0 dbeed0 000060 00 A 0 0 4
[20] .rela.dyn RELA ffff800008dbef30 dbef30 1fa280 18 A 37 0 8
[21] .data PROGBITS ffff800008fc0000 fc0000 162b20 00 WA 0 0 4096
[22] __bug_table PROGBITS ffff800009122b20 1122b20 013e18 00 WA 0 0 4
[23] .mmuoff.data.write PROGBITS ffff800009137000 1137000 000018 00 WA 0 0 2048
[24] .mmuoff.data.read PROGBITS ffff800009137800 1137800 000008 00 WA 0 0 8
[25] .bss NOBITS ffff800009138000 1137808 0a6a24 00 WA 0 0 4096
[26] .debug_aranges PROGBITS 0000000000000000 1137810 01f600 00 0 0 16
[27] .debug_info PROGBITS 0000000000000000 1156e10 8f735c0 00 0 0 1
[28] .debug_abbrev PROGBITS 0000000000000000 a0ca3d0 449e7e 00 0 0 1
[29] .debug_line PROGBITS 0000000000000000 a51424e f522ac 00 0 0 1
[30] .debug_frame PROGBITS 0000000000000000 b466500 261300 00 0 0 8
[31] .debug_str PROGBITS 0000000000000000 b6c7800 29f3dc 01 MS 0 0 1
[32] .debug_ranges PROGBITS 0000000000000000 b966be0 000230 00 0 0 16
[33] .debug_line_str PROGBITS 0000000000000000 b966e10 010dda 01 MS 0 0 1
[34] .debug_loclists PROGBITS 0000000000000000 b977bea 152ec46 00 0 0 1
[35] .debug_rnglists PROGBITS 0000000000000000 cea6830 2e8174 00 0 0 1
[36] .comment PROGBITS 0000000000000000 d18e9a4 000045 01 MS 0 0 1
[37] .symtab SYMTAB 0000000000000000 d18e9f0 26caa8 18 38 85372 8
[38] .strtab STRTAB 0000000000000000 d3fb498 19f2f0 00 0 0 1
[39] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 d59a788 0001ab 00 0 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info),
L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS),
C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude),
p (processor specific)
$
2.3 Diagrama de flujo de datos de la sección elf
La dirección del flujo de datos de la sección elf en la etapa de arranque es copiar los datos del desplazamiento del archivo elf a la memoria de addr de acuerdo con el tamaño.Después de copiar cada sección, se puede activar la operación de reinicio para iniciar la correspondiente centro.