Unix 为什么ELF可执行文件可以有4个加载段？_Unix_Llvm_Elf

Unix 为什么ELF可执行文件可以有4个加载段？

unix llvm

Unix 为什么ELF可执行文件可以有4个加载段？,unix,llvm,elf,Unix,Llvm,Elf,有一个远程64位*nix服务器可以编译用户提供的代码（应该用Rust编写，但我认为这不重要，因为它使用LLVM）。我不知道它使用了哪个编译器/链接器标志，但编译的ELF可执行文件看起来很奇怪-它有4个加载段： $ echo "int foo; int main() { return 0;}" | clang -xc - -o a.out-bfd -fuse-ld=bfd $ readelf -Wl a.out-bfd Elf file type is EXEC (Exec

有一个远程64位*nix服务器可以编译用户提供的代码（应该用Rust编写，但我认为这不重要，因为它使用LLVM）。我不知道它使用了哪个编译器/链接器标志，但编译的ELF可执行文件看起来很奇怪-它有4个加载段：

$ echo "int foo; int main() { return 0;}"  | clang -xc - -o a.out-bfd -fuse-ld=bfd
$ readelf -Wl a.out-bfd

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x401020
There are 11 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  PHDR           0x000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040 0x000268 0x000268 R   0x8
  INTERP         0x0002a8 0x00000000004002a8 0x00000000004002a8 0x00001c 0x00001c R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000 0x0003f8 0x0003f8 R   0x1000
  LOAD           0x001000 0x0000000000401000 0x0000000000401000 0x00018d 0x00018d R E 0x1000
  LOAD           0x002000 0x0000000000402000 0x0000000000402000 0x000110 0x000110 R   0x1000
  LOAD           0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001e8 0x0001f0 RW  0x1000
  DYNAMIC        0x002e50 0x0000000000403e50 0x0000000000403e50 0x0001a0 0x0001a0 RW  0x8
  NOTE           0x0002c4 0x00000000004002c4 0x00000000004002c4 0x000020 0x000020 R   0x4
  GNU_EH_FRAME   0x002004 0x0000000000402004 0x0000000000402004 0x000034 0x000034 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
  GNU_RELRO      0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001c0 0x0001c0 R   0x1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00
   01     .interp
   02     .interp .note.ABI-tag .hash .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn
   03     .init .text .fini
   04     .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
   05     .init_array .fini_array .dynamic .got .got.plt .data .bss
   06     .dynamic
   07     .note.ABI-tag
   08     .eh_frame_hdr
   09
   10     .init_array .fini_array .dynamic .got

$readelf-e可执行文件
...
程序标题：
类型偏移量VirtAddr PhysAddr
FileSiz MemSiz标志对齐
...
加载0x0000000000 0x0000000000 0x0000000000 0x0000000000
0x0000000000004138 0x0000000000004138 R 0x1000
加载0x0000000000005000 0x0000000000005000 0x0000000000005000
0x00000000000305e9 0x00000000000305e9 R E 0x1000
加载0x000000000036000 0x000000000036000 0x000000000036000
0x000000000000d808 0x000000000000d808 R 0x1000
加载0x0000000000043da0 0x00000000000044da0 0x00000000000044da0
0x0000000000002290 0x00000000000024a0 RW 0x1000
...

在我自己的系统上，我正在查看的所有可执行文件只有2个加载段：

$ echo "int foo; int main() { return 0;}"  | clang -xc - -o a.out-bfd -fuse-ld=bfd
$ readelf -Wl a.out-bfd

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x401020
There are 11 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  PHDR           0x000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040 0x000268 0x000268 R   0x8
  INTERP         0x0002a8 0x00000000004002a8 0x00000000004002a8 0x00001c 0x00001c R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000 0x0003f8 0x0003f8 R   0x1000
  LOAD           0x001000 0x0000000000401000 0x0000000000401000 0x00018d 0x00018d R E 0x1000
  LOAD           0x002000 0x0000000000402000 0x0000000000402000 0x000110 0x000110 R   0x1000
  LOAD           0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001e8 0x0001f0 RW  0x1000
  DYNAMIC        0x002e50 0x0000000000403e50 0x0000000000403e50 0x0001a0 0x0001a0 RW  0x8
  NOTE           0x0002c4 0x00000000004002c4 0x00000000004002c4 0x000020 0x000020 R   0x4
  GNU_EH_FRAME   0x002004 0x0000000000402004 0x0000000000402004 0x000034 0x000034 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
  GNU_RELRO      0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001c0 0x0001c0 R   0x1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00
   01     .interp
   02     .interp .note.ABI-tag .hash .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn
   03     .init .text .fini
   04     .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
   05     .init_array .fini_array .dynamic .got .got.plt .data .bss
   06     .dynamic
   07     .note.ABI-tag
   08     .eh_frame_hdr
   09
   10     .init_array .fini_array .dynamic .got

程序头：
类型偏移量VirtAddr PhysAddr
FileSiz MemSiz标志对齐
...
加载0x0000000000 0x0000000000 0x0000000000 0x0000000000
0x0000000003000C0 0x0000000003000C0 R E 0x200000
加载0x00000000003002B00x00000000005002B00x00000000005002B0 0x00000000005002b0
0x00000000000776c8 0x000000000009b200 RW 0x200000
...

在什么情况下（编译器/链接器版本、标志等），编译器可以构建具有4个加载段的ELF

有4个荷载段有什么意义？我想，拥有一个具有读取而非执行权限的段可能有助于防止某些攻击，但为什么有两个这样的段呢

典型的BFD ld或黄金链接Linux可执行文件有2个可加载段，其中

ELF

头与

.text

和

.rodata

合并到第一个

RE

段中，而

.data

、

.bss

和其他可写段合并到第二个

RW

段中

以下是典型的段到段映射：

$ echo "int foo; int main() { return 0;}"  | clang -xc - -o a.out-gold -fuse-ld=gold
$ readelf -Wl a.out-gold

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x400420
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  PHDR           0x000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040 0x0001f8 0x0001f8 R   0x8
  INTERP         0x000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238 0x00001c 0x00001c R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000 0x0006b0 0x0006b0 R E 0x1000
  LOAD           0x000e18 0x0000000000401e18 0x0000000000401e18 0x0001f8 0x000200 RW  0x1000
  DYNAMIC        0x000e28 0x0000000000401e28 0x0000000000401e28 0x0001b0 0x0001b0 RW  0x8
  NOTE           0x000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254 0x000020 0x000020 R   0x4
  GNU_EH_FRAME   0x00067c 0x000000000040067c 0x000000000040067c 0x000034 0x000034 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
  GNU_RELRO      0x000e18 0x0000000000401e18 0x0000000000401e18 0x0001e8 0x0001e8 RW  0x8

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00
   01     .interp
   02     .interp .note.ABI-tag .dynsym .dynstr .gnu.hash .hash .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .init .text .fini .rodata .eh_frame .eh_frame_hdr
   03     .fini_array .init_array .dynamic .got .got.plt .data .bss
   04     .dynamic
   05     .note.ABI-tag
   06     .eh_frame_hdr
   07
   08     .fini_array .init_array .dynamic .got .got.plt

这优化了内核加载此类可执行文件时必须执行的

mmap

的数量，但要以安全性为代价：

.rodata

中的数据不应该是可执行的，而应该是可执行的（因为它与

.text

合并，后者必须是可执行的）。这可能会显著增加试图劫持进程的人的攻击面

较新的Linux系统，特别是使用

LLD

链接二进制文件，将安全性置于速度之上，并将ELF头和

.rodata

放在第一个

唯一段中，从而产生3个加载段，提高了安全性。以下是一个典型的映射：

$ echo "int foo; int main() { return 0;}"  | clang -xc - -o a.out-lld -fuse-ld=lld
$ readelf -Wl a.out-lld

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x201000
There are 10 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  PHDR           0x000040 0x0000000000200040 0x0000000000200040 0x000230 0x000230 R   0x8
  INTERP         0x000270 0x0000000000200270 0x0000000000200270 0x00001c 0x00001c R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x000000 0x0000000000200000 0x0000000000200000 0x000558 0x000558 R   0x1000
  LOAD           0x001000 0x0000000000201000 0x0000000000201000 0x000185 0x000185 R E 0x1000
  LOAD           0x002000 0x0000000000202000 0x0000000000202000 0x001170 0x002005 RW  0x1000
  DYNAMIC        0x003010 0x0000000000203010 0x0000000000203010 0x000150 0x000150 RW  0x8
  GNU_RELRO      0x003000 0x0000000000203000 0x0000000000203000 0x000170 0x001000 R   0x1
  GNU_EH_FRAME   0x000440 0x0000000000200440 0x0000000000200440 0x000034 0x000034 R   0x1
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0
  NOTE           0x00028c 0x000000000020028c 0x000000000020028c 0x000020 0x000020 R   0x4

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00
   01     .interp
   02     .interp .note.ABI-tag .rodata .dynsym .gnu.version .gnu.version_r .gnu.hash .hash .dynstr .rela.dyn .eh_frame_hdr .eh_frame
   03     .text .init .fini
   04     .data .tm_clone_table .fini_array .init_array .dynamic .got .bss
   05     .dynamic
   06     .fini_array .init_array .dynamic .got
   07     .eh_frame_hdr
   08
   09     .note.ABI-tag

不要落后，较新的BFD ld（我的版本是2.31.1）也使

ELF

头和

.rodata

只读，但无法将两个

只读段合并为一个，导致4个可加载段：

$ echo "int foo; int main() { return 0;}"  | clang -xc - -o a.out-bfd -fuse-ld=bfd
$ readelf -Wl a.out-bfd

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x401020
There are 11 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  PHDR           0x000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040 0x000268 0x000268 R   0x8
  INTERP         0x0002a8 0x00000000004002a8 0x00000000004002a8 0x00001c 0x00001c R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000 0x0003f8 0x0003f8 R   0x1000
  LOAD           0x001000 0x0000000000401000 0x0000000000401000 0x00018d 0x00018d R E 0x1000
  LOAD           0x002000 0x0000000000402000 0x0000000000402000 0x000110 0x000110 R   0x1000
  LOAD           0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001e8 0x0001f0 RW  0x1000
  DYNAMIC        0x002e50 0x0000000000403e50 0x0000000000403e50 0x0001a0 0x0001a0 RW  0x8
  NOTE           0x0002c4 0x00000000004002c4 0x00000000004002c4 0x000020 0x000020 R   0x4
  GNU_EH_FRAME   0x002004 0x0000000000402004 0x0000000000402004 0x000034 0x000034 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
  GNU_RELRO      0x002e40 0x0000000000403e40 0x0000000000403e40 0x0001c0 0x0001c0 R   0x1

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00
   01     .interp
   02     .interp .note.ABI-tag .hash .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn
   03     .init .text .fini
   04     .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
   05     .init_array .fini_array .dynamic .got .got.plt .data .bss
   06     .dynamic
   07     .note.ABI-tag
   08     .eh_frame_hdr
   09
   10     .init_array .fini_array .dynamic .got

最后，其中一些选择受BFD

ld

链接器选项的

-（no）rosegment

（或

-Wl，z，noseparate code

）影响。

典型的BFD-ld或Gold-linked Linux可执行文件有两个可加载段，将

ELF

标题与

.text

和

.rodata