ELF Section Header 分析

ELF Section Header的结构还是要从/usr/include/elf.h中看。

typedef struct
{
  Elf32_Word sh_name; /* Section name (string tbl index) */
  Elf32_Word sh_type; /* Section type */
  Elf32_Word sh_flags; /* Section flags */
  Elf32_Addr sh_addr; /* Section virtual addr at execution */
  Elf32_Off sh_offset; /* Section file offset */
  Elf32_Word sh_size; /* Section size in bytes */
  Elf32_Word sh_link; /* Link to another section */
  Elf32_Word sh_info; /* Additional section information */
  Elf32_Word sh_addralign; /* Section alignment */
  Elf32_Word sh_entsize; /* Entry size if section holds table */
} Elf32_Shdr;
同样，可以算出来Elf32_Shdr的大小是40B。其结构中的各个元素数据类型在elf.h中同样可以找到，含义见注释。整个section header table就是一个数组，数组的每一个元素就是Elf32_Shdr。Elf32_Shdr仅仅是section的一个索引，包括一些属性信息，并不是section本省。简单的介绍一下各个元素的含义。
sh_name: section name。不过其实sh_name中存放的是index，不是字符串，这一点从sh_name是定长应该能看出来，那么index又是什么意思呢？index的含义是在string tabl总的第几个字节数。其实是这样的，所有的section name都存放在一个叫做string table的表中，index就是该section名字的第一个字符在表中的位置，名字一直到遇到一个'\0'为止结束。至于string table怎么找，还记得上一篇中提到的elf header中的e_shstrndx成员吗，它就指明了string table是在section header table中的第几个入口。
sh_offset:这个元素就指明了这个Elf32_Shdr描述的section在文件中的偏移量。
其他各个变量可以查询《Executable and Linkable Format(ELF)》这个文档。
为了检验程序输出结果的对错，我们与readelf这个命令的输出结果作比较。
下面编程序来输出文件的section信息。首先要找到section header table在文件中的位置，回忆一下，section header table的偏移量在elf header中的e_shoff中告诉了我们，所以，我们就知道了section header table在文件中的位置了，同样，我们在elf header中可以找到section header的大小及个数，这样我们用一个循环就可以输出出来每个section的信息了。

fseek(fp, elfheader.e_shoff, SEEK_SET);
shnum = elfheader.e_shnum;
printf("Number of Section headers: %d\n\n", shnum);
while(shnum != 0){
      fread(&shdr, sizeof(char), sizeof(shdr), fp);
      printf("sh_name : %d\n", shdr.sh_name);
      printf("sh_type : %#x\n", shdr.sh_type);
      printf("sh_flags : %d\n", shdr.sh_flags);
      printf("sh_addr : %#x\n", shdr.sh_addr);
      printf("sh_offset : %d\n", shdr.sh_offset);
      printf("sh_size : %d\n", shdr.sh_size);
      printf("sh_link : %d\n", shdr.sh_link);
      printf("sh_info : %d\n", shdr.sh_info);
      printf("sh_addralign : %d\n", shdr.sh_addralign);
      printf("sh_entsize : %d\n\n", shdr.sh_entsize);
      shnum--;
}
输出的结果如下：
Number of Section headers: 34
sh_name : 0
sh_type : 0
sh_flags : 0
sh_addr : 0
sh_offset : 0
sh_size : 0
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 0
sh_entsize : 0
sh_name : 27
sh_type : 0x1
sh_flags : 2
sh_addr : 0x80480f4
sh_offset : 244
sh_size : 19
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 1
sh_entsize : 0
sh_name : 35
sh_type : 0x7
sh_flags : 2
sh_addr : 0x8048108
sh_offset : 264
sh_size : 32
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 4
sh_entsize : 0
...

观察上面的结果可以看到，sh_name并不是section的名字，而是一个数字。回忆前面提到的，sh_name存放的只是section name在string table的index。因此，为了输出section name我们必须先得到string table。string table的信息也在section header table中存放，只要我们得到了string table header的内容，就可以从里面的sh_offset知道string table的位置，从sh_size知道string table的大小。此时问题就成为如何找到string talbe header在section header table中的位置，即index.回忆前面讲到的，elf header中有一个变量e_shstrndx存放的就是string table header在section header中的index。此时整个思路已经明白了，即elfheader.e_shstrndx --> string table header --> string table。string table里面到底是什么呢？其实就是一些带'\0'的字符串。比如\0.bss\0.text\0\0,那么如果sh_name是1，则该sh_name代表的是从string table中零开始的直到遇到\0为止的字符串，即.bss。整个程序如下:
fseek(fp, elfheader.e_shoff + elfheader.e_shstrndx*elfheader.e_shentsize, SEEK_SET);
fread(&strhdr, sizeof(char), sizeof(strhdr), fp);//get the string table header
fseek(fp, strhdr.sh_offset, SEEK_SET);
strtable = (unsigned char *)malloc(sizeof(unsigned char)*strhdr.sh_size);
fread(strtable, sizeof(char), strhdr.sh_size, fp);
fseek(fp, elfheader.e_shoff, SEEK_SET);
shnum = elfheader.e_shnum;
printf("Number of Section headers: %d\n\n", shnum);
while(shnum != 0){
      fread(&shdr, sizeof(char), sizeof(shdr), fp);
      printf("sh_name : %s\n", strtable+shdr.sh_name);
      printf("sh_type : %#x\n", shdr.sh_type);
      printf("sh_flags : %d\n", shdr.sh_flags);
      printf("sh_addr : %#x\n", shdr.sh_addr);
      printf("sh_offset : %d\n", shdr.sh_offset);
      printf("sh_size : %d\n", shdr.sh_size);
      printf("sh_link : %d\n", shdr.sh_link);
      printf("sh_info : %d\n", shdr.sh_info);
      printf("sh_addralign : %d\n", shdr.sh_addralign);
      printf("sh_entsize : %d\n\n", shdr.sh_entsize);
      shnum--;
}
程序的输出结果为：
Number of Section headers: 34
sh_name :
sh_type : 0
sh_flags : 0
sh_addr : 0
sh_offset : 0
sh_size : 0
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 0
sh_entsize : 0
sh_name : .interp
sh_type : 0x1
sh_flags : 2
sh_addr : 0x80480f4
sh_offset : 244
sh_size : 19
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 1
sh_entsize : 0
sh_name : .note.ABI-tag
sh_type : 0x7
sh_flags : 2
sh_addr : 0x8048108
sh_offset : 264
sh_size : 32
sh_link : 0
sh_info : 0
sh_addralign : 4
sh_entsize : 0
sh_name : .hash
sh_type : 0x5
sh_flags : 2
sh_addr : 0x8048128
sh_offset : 296
sh_size : 64
sh_link : 4
sh_info : 0
sh_addralign : 4
sh_entsize : 4

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