菜鸟笔记之PWN入门(1.1.0)ELF 文件格式和程序段解析(简版)

ELF (Executable and Linkable Format): 是一种用于 可执行文件、目标文件 和 库 的文件格式，类似于 Windows 下的 PE 文件格式。

ELF 主要包括三种类型的文件：

• 可重定位文件 (relocatable): 编译器和汇编器产生的 .o 文件，由 Linker 处理。
• 可执行文件 (executable): Linker 对 .o 文件进行处理后输出的文件，代表进程映像。
• 共享对象文件 (shared object): 动态库文件，通常是 .so 文件。

ELF 文件包含多个段，每个段承担不同的作用。以下是一些入门级 PWN 可能需要用到的段（仅介绍这些基本段）：

1. .text: 用于保存程序中的代码片段。
2. .data: 用于保存已经初始化的全局变量和局部变量。
3. .bss: 用于保存未初始化的全局变量和局部变量。
4. .plt: 用于链接和跳转到对应的 .got 表。
5. .got.plt: 存储对应函数的真实地址的表。
6. .rodata: 只读数据
7. .init: 程序初始化和终止的代码
   

ELF 文件中的段在程序执行前会被加载到内存中,然后在计算机内存中
一个程序可以认为由bss段、data段、text段三个部分组成的。
text段和data段都存在可执行文件当中，程序执行时，系统从可执行文件中加载至内存
而bss段在可执行文件中只是一个符号用于占位，由系统根据其符号进行初始化

如何加载:

.text 段

• 代码段 (code segment): 用来存放 程序执行的代码。
• 这个段的大小在程序执行之前就已经确定，因为编译好的程序代码量一般是固定的。
• 该段通常有读和执行权限，但一般禁止修改（当然，也有部分特殊架构允许修改代码段）。
• 在代码段中，可能也包含一些常数变量，例如字符串。

.data 段

• 数据段 (data segment): 用来存放已经 初始化的全局变量。
• 数据段属于静态内存分配，即被程序分配后大小不再改变。

例子:

#include <stdio.h>
int str[30] = "i_am_xidp_and_i_love_pwn";
int main() {
    printf("%s", str);
    return 0;
}

在上述例子中，已经被赋值好的数据 str 会被放在 .data 段中。由于其大小是固定的，因此 .data 段中的数据也是固定大小的。

.bss 段

• bss 段 (bss segment): 用于存放程序中未初始化的全局变量。
• 和 .data 段一样，属于静态内存分配。

例子:

#include <stdio.h>
int str[30];
int main() {
    scanf("%s", str);
    printf("%s", str);
    return 0;
}

.bss 段本身不会占用 ELF 文件的实际大小，它在 ELF 等可执行文件中只是一个符号用于占位。程序执行时，会根据这个符号在计算机中分配相应的内存大小。

数据区: .data 段和 .bss 段通常被称为数据区。

参考文献:
Linux可执行文件格式-ELF结构详解 - 我叫平沢唯 - 博客园 (cnblogs.com)
PWN入门（1-1-2）-bss段、data段、text段、堆(heap)和栈(stack) (yuque.com)