最近研究了一下elf文件格式，发现好多资料写的都比较繁琐，可能会严重打击学习者的热情，我把自己研究的结果和大家分享，希望我的描述能够简洁一些。
一、基础知识
elf是一种文件格式，用于存储Linux程序. 它内部都有一些什么信息呢？大概包括编制好的计算机指令，数据，计算机在需要的时候把这个文件读取到内存中，cpu就可以从内存中一条一条的读取指令来执行了。
所以说想明白elf格式，我们应该了解一下计算机执行程序需要那些信息。所以这一节，我们补充一些计算机系统的基础知识。
进程和虚拟内存：
Linux系统给每个进程分配了4GB的空间，其中 0xC0000000到0xFFFFFFFF 这个地址段是留给系统使用的，主要用于系统（linux 内核)和进程通信和交换数据， 用户可以使用3GB的空间从(0x00000000-0xBFFFFFFF).
其实计算机的内存是没有那么大的，比如我们实际使用的计算机只有2G,以前更小，只有几百M,而且一台计算机上不只运行一个进程，一个占用4G，如果有10个进程，那就得着用40G了，哪有那么打的内存呢？其实这个不要紧，因为操作系统分配给用户的是虚拟内存，程序要可以使用3个G的内存。至于操作系统怎样把虚拟内存转化成物理内存，对于开发应用程序的工程师来说，是不需要了解的。我们直接使用虚拟内存就可以了，而不用担心其它进程会侵犯到你的内存空间。
进程的创建和运行进程的创建和运行：
大致经历了以下步骤
1.用户请求运行程序时，操作系统会读取存储在磁盘上的可执行文件，在linux系统上这个文件就是我们的elf格式文件，为用户分配4G的虚拟内存空间，
2. 根据文件的信息指示，把不同的文件内容放到为你分配的这3G虚拟内存
3. 然后根据文件的指示，系统设置设置代码段和数据段寄存器
4.然后根据文件的指示, 跳转到用户的代码的入口地址（一般就是我们的main函数)
5.从main开始，计算机就一条一条的执行我们给的指令，处理我们的数据了，直到我们程序结束。虽然在这个过程中，系统会多次切换到其他进程，但对用户程序来说没有影响，我们可以认为计算机只为我们服务。
通过以上我们多次看到计算机是根据文件指示这样的语言，所以学习elf 首先要理解elf指示了那些信息。
二、可执行的elf文件。
elf文件分三种类型： 1、目标文件（通常是.o); 2、可执行文件(我们的运行文件) 3、动态库(.so)
我们先讲一下可执行文件。
可执行文件一般分成4个部分，能扩展，我们理解这4部分就够了。
1、elf文件头 ，这个文件是对elf文件整体信息的描述，在32位系统下是56的字节，在64位系统下是64个字节。
对于可执行文件来说，文件头包含的一下信息与进程启动相关
e_entry 程序入口地址
e_phoff segment偏移
e_phnum segment数量
2. segment表， 这个表是加载指示器，操作系统（确切的说是加载器，有些elf文件，比如操作系统内核，是由其他程序加载的）,该表的结构非常重要。
typedef struct { Elf64_Word p_type; /* Segment type */ Elf64_Word p_flags; /* Segment flags */ /*segment权限，6表示可读写，5表示可读可执行 Elf64_Off p_offset; /* Segment file offset */ /*段在文件中的偏移*/ Elf64_Addr p_vaddr; /* Segment virtual address */ /*虚拟内存地址，这个表示内存中的 Elf64_Addr p_paddr; /* Segment physical address /*物理内存地址，对应用程序来说，这个字段无用*/ Elf64_Xword p_filesz; /* Segment size in file */ /*段在文件中的长度*/ Elf64_Xword p_memsz; /* Segment size in memory */ /在内存中的长度，一般和p_filesz的值一样*/ Elf64_Xword p_align; /* Segment alignment */ /* 段对齐*/} Elf64_Phdr;
3. elf的主题，对于可执行文件来说，最主要的就是数据段和代码段
4. section表，对可执行文件来说，没有用，在链接的时候有用，是对代码段数据段在链接是的一种描述。
整个elf文件的组成可以使用下图来描述
该图片使用的是Linux C编程作者 宋劲斌的图片
上图program header table 实际上就是我们说的segment table. segments 是从运行的角度来描述elf文件， sections是从链接的角度来描述elf文件的。
本节我们只将elf文件的执行，所以我们只讲segment相关的内容。
我们将通过一个例子来讲解系统加载elf的过程(64位平台)。
我们编写一个简单的汇编程序
.section .data .global data_item data_item: .long 3,67,28 .section .text .global _start _start: mov $1,