內核裝載ELF的過程總結

面來簡單總結一些內核裝載ELF的過程總結。 簡單的說，整個流程分為三步：

1）創建一個獨立的虛擬地址空間；
2）讀取可執行文件頭，並且建立虛擬空間與可執行文件的映射關係；
3）將cpu的指令寄存器設置成可執行文件的入口地址。

過程的基本流程如下圖

首先，在用戶層，bash進程會調用fork()系統調用創建一個新的進程，然後新的進程調用exeve()系統調用執行制定的ELF文件，原先的bush進程繼續返回等待剛才啟動的新進程結束，然後繼續等待命令輸入。

exeve系統調用的原型如下：

int exeve(const char *filename, char *constt argv[], char *const envp[]);

三個參數分別是被執行的程序文件名，執行參數和環境變量。

在進入exeve()系統調用之後，Linux內核就開始進行真正的裝載工作。在內核中，execve()系統調用相應的入口是sys_execve(), sys_execve進行一些參數的檢查複製之後，調用do_execve (),doexecve()會首先查找被執行的文件，如果找到文件，則讀取文件的前128個字節，之後調用scarch_binary_handle ()去搜索和匹配何時的可執行文件裝載處理過程，對於ELF文件，相應的加載過程就是load_elf_binary().它的主要步驟是：

1）檢查ELF可執行文件格式的有效性，比如魔數等；
2）尋找動態鏈接的“.interp”端，設置動態鏈接路徑；
3）根據ELF課執行文件的程序投標的描述，對ELF文件進行映射，比如代數、數據、只讀數據；
4）初始化ELF進程環境；
5）將系統調用的返回地址修改成ELF可執行文件的入口，這個入口點取決於程序的鏈接方式，對於靜態鏈接的可執行文件，這個程序入口點就是ELF文件的文件頭中e_entry所指地址；對於動態鏈接的ELF可執行文件，程序入口點就是動態鏈接器。

當load_elf_binary()執行完畢，返回至do_execve()再返回至sys_execve()時，第五步中已經把系統調用的返回地址改成了被裝載的ELF程序的入口地址了。所以當sys_execve()系統調用從內核態返回到用戶態時，eip寄存器直接跳轉到ELF程序的入口地址，於是新的程序開始執行，ELF可執行文件裝載完成。