2020-2021-1 20209307 《Linux内核原理与分析》第八周作业

这个作业属于哪个课程	<2020-2021-1Linux内核原理与分析）>
这个作业要求在哪里	<2020-2021-1Linux内核原理与分析第八周作业>
这个作业的目标	<Linux内核如何装载和启动一个可执行程序>
作业正文	https://www.cnblogs.com/wzyxiaowang/p/14057173.html

一、知识点：

1、预处理、编译、链接和目标文件的格式

（1）预处理阶段 ：编译器将C源代码中包含的头文件编译进来和执行宏替换等工作。

gcc -E -o XX.cpp XX.c -m32 （XX.cpp是预处理文件）

（2）编译器生成汇编代码阶段：gcc首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码的实际要做的工作，在检查无误后，gcc把代码翻译成汇编语言。gcc -x cpp-output -S -o hello.s hello.cpp -m32 （XX.s是汇编代码）

（3）汇编器生成目标代码阶段：把编译阶段生成的XX.S文件转成二进制目标代码。

gcc -x assembler -c hello.s -o hello.o -m32 (XX.o是目标代码)

（4）链接器生成可执行文件阶段(将编译输出XX.o文件链接成最终的可执行文件)。gcc -o hello.static hello.c -m32 -static

（5）运行（若链接没有-o指明，则生成可执行文件默认为a.out）./a.out

2、ELF目标文件格式

（1）概述：ELF文件全称是Executable Linking Format(可执行连接格式)，最初由unix系统实验室发布，它是应用程序二进制接口(Application Binary Interface，ABI)的一部分。在linux下，它是可执行文件的格式，由System V Release 4在COFF的基础上引入的，与之相对应的就是大家所熟悉的windows下的exe文件，exe文件是由microsoft基于COFF格式改变而成。

（2）分类：可重定位文件：一般是中间文件，还需要继续处理。由编译器和汇编器创建，一个源代码文件会生成一个可重定位文件。

可执行文件：一般由多个可重定位文件结合生成，是完成了所有重定位工作和符号解析的文件。

共享目标文件：共享库，指可以被可执行文件或其他库文件使用的目标文件，例如标准C的库文件libc.so。

（3）目标文件结构

（4）相关操作指令

man elf：查看elf详细的格式定义

readelf：用于显示一个或多个elf格式的目标文件的信息，可以通过它的选项来控制显示哪些信息。

objdump：显示二进制文件信息，用于查看目标文件或者可执行的目标文件的构成的gcc工具。

二、实验七:Linux内核如何装载和启动一个可执行程

将menu目录删除，利用git命令克隆一个新的menu目录，然后用test_exec.c将test.c覆盖

rm -rf menu
git clone https://github.com/mengning/menu.git

test_exec.c将test.c覆盖,重新编译

mv test_exec.c test.c

查看添加的Exec函数

make rootfs

QEMU中利用help命令查看，并执行exec命令

启动gdb，通过端口1234建立连接，在sys_exec、load_elf_binary、start_thread处设置断点

按c继续执行

第三个断点start_thread处，可以看到修改了eip的值

出调试状态后，查看hello的ELF头部信息