2018-2019-1 20189210 《LInux内核原理与分析》第八周作业

一 、可执行程序工作原理
程序编译
预处理：gcc -E hello.c -o hello.i
编译：gcc -S hello.i -o hello.s -m32
汇编：gcc -c hello.s -o hello.o -m32
链接：gcc hello.o -o hello -m32 -static
其中用gcc -o hello.static hello.o -static静态编译出来的hello.static把C库里需要的东西也放到可执行文件里了，所以hello.static比较大。

ELF（Excutable and Linking Format）是一个文件格式的标准。通过readelf-h hello查看可执行文件hello的头部（-a查看全部信息，-h只查看头部信息），头部里面注明了目标文件类型ELF32。Entry point address是程序入口，地址为0x8048310,
即可执行文件加载到内存中开始执行的第一行代码地址。头部后还有一些代码数据等等。可执行文件的格式和进程的地址空间有一个映射的关系，当程序要加载到内存中运行时，将ELF文件的代码段和数据段加载到进程的地址空间。
ELF文件里面三种目标文件：可重定位（relocatable）文件保存着代码和适当的数据，用来和其它的object文件一起来创建一个可执行文件或者是一个共享文件（主要是.o文件）；
可执行（executable）文件保存着一个用来执行的程序，该文件指出了exec(BA_OS)如何来创建程序进程映象（操作系统怎么样把可执行文件加载起来并且从哪里开始执行）；
共享object文件保存着代码和合适的数据，用来被两个链接器链接。第一个是链接编辑器（静态链接），可以和其它的可重定位和共享object文件来创建其它的object。第二个是动态链接器，联合一个可执行文件和其它的共享object文件来创建一个进程映象。

二、静态链接与动态链接的可执行文件对比
编写了一个hello.c文件，输出hello world。在使用gcc -static -o hello.m32.static hello.c生成了hello.m32.static静态链接的可执行文件，用gcc -o hello.m32.dynamic hello.c生成了hello.m32.dynamic动态链接的可执行文件

三、实验：使用gdb跟踪分析execve系统调用内核处理函数sys_execve。
首先还是将menu目录删除，用git命令复制一个新的menu目录，用test_exec.c将test.c覆盖，然后重新编译rootfs：

查看代码我们发现，在test.c中新增了exec函数

设置断点

运行至断点处，使用list查看代码；使用step进入sys_execve函数内部发现调用了“do_execve()”。


继续执行到“start_thread”处的断点，因为是静态链接，“elf_entry”指向了可执行文件中定义的入口地址，使用po new_ip指令打印其指向的地址，“new_ip”是返回到用户态的第一条指令的地址：

查看hello的elf头部，发现与定义的入口地址与new_ip所指向的地址一致。