Андрей Робачевский - Операционная система UNIX
- Название:Операционная система UNIX
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:BHV - Санкт-Петербург
- Год:1997
- Город:Санкт-Петербург
- ISBN:5-7791-0057-8
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Андрей Робачевский - Операционная система UNIX краткое содержание
Книга посвящена семейству операционных систем UNIX и содержит информацию о принципах организации, идеологии и архитектуре, объединяющих различные версии этой операционной системы.
В книге рассматриваются: архитектура ядра UNIX (подсистемы ввода/вывода, управления памятью и процессами, а также файловая подсистема), программный интерфейс UNIX (системные вызовы и основные библиотечные функции), пользовательская среда (командный интерпретатор shell, основные команды и утилиты) и сетевая поддержка в UNIX (протоколов семейства TCP/IP, архитектура сетевой подсистемы, программные интерфейсы сокетов и TLI).
Для широкого круга пользователей
Операционная система UNIX - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
Рис. 2.4. Структура исполняемого файла в формате ELF
Заголовок имеет фиксированное расположение в файле. Остальные компоненты размещаются в соответствии с информацией, хранящейся в заголовке. Таким образом заголовок содержит общее описание структуры файла, расположение отдельных компонентов и их размеры.
Поскольку заголовок ELF-файла определяет его структуру, рассмотрим его более подробно (табл. 2.4).
Таблица 2.3. Поля заголовка ELF-файла
| Поле | Описание |
|---|---|
е_ident[] |
Массив байт, каждый из которых определяет некоторую общую характеристику файла: формат файла (ELF), номер версии, архитектуру системы (32-разрядная или 64-разрядная) и т.д. |
e_type |
Тип файла, поскольку формат ELF поддерживает несколько типов |
e_machine |
Архитектура аппаратной платформы, для которой создан данный файл. В табл. 2.4 приведены возможные значения этого поля |
e_version |
Номер версии ELF-формата. Обычно определяется как EV_CURRENC (текущая), что означает последнюю версию |
e_entry |
Виртуальный адрес, по которому системой будет передано управление после загрузки программы (точка входа) |
e_phoff |
Расположение (смещение от начала файла) таблицы заголовков программы |
е_shoff |
Расположение таблицы заголовков секций |
е_ehsize |
Размер заголовка |
e_phentsize |
Размер каждого заголовка программы |
e_phnum |
Число заголовков программы |
e_shentsize |
Размер каждого заголовка сегмента (секции) |
е_shnum |
Число заголовков сегментов (секций) |
e_shstrndx |
Расположение сегмента, содержащего таблицу строк |
Таблица 2.4. Значения поля e_machine заголовка ELF-файла
| Значение | Аппаратная платформа |
|---|---|
ЕМ_М32 |
AT&T WE 32100 |
ЕМ_SPARC |
Sun SPARC |
ЕМ_386 |
Intel 80386 |
ЕМ_68K |
Motorola 68000 |
EM_88K |
Motorola 88000 |
ЕМ_486 |
Intel 80486 |
ЕМ_860 |
Intel i860 |
ЕМ_MIPS |
MIPS RS3000 Big-Endian |
EM_MIPS_RS3_LE |
MIPS RS3000 Little-Endian |
EM_RS6000 |
RS6000 |
EM_PA_RISC |
PA-RISC |
EM_nCUBE |
nCUBE |
EM_VPP500 |
Fujitsu VPP500 |
EM_SPARC32PLUS |
Sun SPARC 32+ |
Информация, содержащаяся в таблице заголовков программы, указывает ядру, как создать образ процесса из сегментов. Большинство сегментов копируются (отображаются) в память и представляют собой соответствующие сегменты процесса при его выполнении, например, сегменты кода или данных.
Каждый заголовок сегмента программы описывает один сегмент и содержит следующую информацию:
□ Тип сегмента и действия операционной системы с данным сегментом
□ Расположение сегмента в файле
□ Стартовый адрес сегмента в виртуальной памяти процесса
□ Размер сегмента в файле
□ Размер сегмента в памяти
□ Флаги доступа к сегменту (запись, чтение, выполнение)
Часть сегментов имеет тип LOAD, предписывающий ядру при запуске программы на выполнение создать соответствующие этим сегментам структуры данных, называемые областями , определяющие непрерывные участки виртуальной памяти процесса и связанные с ними атрибуты. Сегмент, расположение которого в ELF-файле указано в соответствующем заголовке программы, будет отображен в созданную область, виртуальный адрес начала которой также указан в заголовке программы. К сегментам такого типа относятся, например, сегменты, содержащие инструкции программы (код) и ее данные. Если размер сегмента меньше размера области, неиспользованное пространство может быть заполнено нулями. Такой механизм, в частности используется при создании неинициализированных данных процесса (BSS). Подробнее об областях мы поговорим в главе 3.
В сегменте типа INTERP хранится программный интерпретатор. Данный тип сегмента используется для программ, которым необходимо динамическое связывание. Суть динамического связывания заключается в том, что отдельные компоненты исполняемого файла (разделяемые объектные файлы) подключаются не на этапе компиляции, а на этапе запуска программы на выполнение. Имя файла, являющегося динамическим редактором связей , хранится в данном сегменте. В процессе запуска программы на выполнение ядро создает образ процесса, используя указанный редактор связей. Таким образом, первоначально в память загружается не исходная программа, а динамический редактор связей. На следующем этапе динамический редактор связей совместно с ядром UNIX создают полный образ исполняемого файла. Динамический редактор загружает необходимые разделяемые объектные файлы, имена которых хранятся в отдельных сегментах исходного исполняемого файла, и производит требуемое размещение и связывание. В заключение управление передается исходной программе.
Наконец, завершает файл таблица заголовков разделов или секций (section). Разделы (секций) определяют разделы файла, используемые для связывания с другими модулями в процессе компиляции или при динамическом связывании. Соответственно, заголовки содержат всю необходимую информацию для описания этих разделов. Как правило разделы содержат более детальную информацию о сегментах. Так, например, сегмент кода может состоять из нескольких разделов, таких как хэш-таблица для хранения индексов используемых в программе символов, раздел инициализационного кода программы, таблица связывания, используемая динамическим редактором, а также раздел, содержащий собственно инструкции программы.
Мы еще вернемся к формату ELF в главе 3 при обсуждении организации виртуальной памяти процесса, а пока перейдем к следующему распространенному формату — COFF.
Формат COFF
На рис. 2.5 приведена структура исполняемого файла формата COFF. Исполняемый файл содержит два основных заголовка — заголовок COFF и стандартный заголовок системы UNIX — a.out. Далее следуют заголовки разделов и сами разделы файла, в которых хранятся инструкции и данные программы. Наконец, в файле также хранится символьная информация, необходимая для отладки.
Рис. 2.5. Структура исполняемого файла в формате COFF
В файле находятся только инициализированные данные. Поскольку неинициализированные данные всегда заполняются нулями при загрузке программы на выполнение, для них необходимо хранить только размер и расположение в памяти.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка:
