[读书笔记]程序员的自我修养（6）

第六章 可执行文件的装载与进程

1. 启动参数将虚拟内存从2GB转到1GB，加入参数/3G

[boot loader]

timeout=2

default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS

[operating systems]

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP Professional"
/3G

/noexecute=optin /fastdetect

2. PAE(Physical Address Extension)

windows下AWE(Address Windowing Extensions)

linux下mmap()调用

XMS(extended memory specification)

windows下启动打开/PAE, /AWE

3. DSP，覆盖装入（利用时间换空间的方式）：覆盖管理器Overlay Manager，树状结构，调用路径，禁止跨树间调用

页映射：FIFO算法，LUR算法

4. 进程建立

创立一个独立的虚拟空间

读取可执行文件(映像文件)头，并且建立虚拟空间与可执行文件的映射关系

将CPU的指令寄存器设置成可执行文件的入口地址，启动运行

5. ELF可执行文件的数据段和BSS段合并了，唯一区别是数据段从文件中初始化内容，而BSS段的内容全部初始化为0。

6. 堆向上扩展，栈向下扩展

随机地址空间分布技术

堆的最大申请数量：受操作系统的版本、程序本身的大小、用到的动态/共享库的数量大小、程序栈的数量大小等

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

unsigned maximum = 0;

int main(int argc, char *argv[])

{

unsigned blocksize[]={1024*1024, 1024, 1};

int i, count;

for(i=0; i<3; i++)

{

for(count=1; ; count++)

{

void *block=malloc(maximum+blocksize[i]*count);

if(block)

{

maximum=maximum+blocksize[i]*count;

free(block);

}else

{

break;

}

}

}

printf("maximum malloc size=5u bytes\n", maximum);

}

7. minibash

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

char buf[1024] = {0};

pid_t pid;

while (1)

{

printf("minibash$");

scanf("%s", buf);

pid=fork();

if (pid==0)

{

if (execlp(buf, 0)<0)

{

printf("exec error\n");

}else if (pid>0)

{

int status;

waitpid(pid, &status, 0);

}else

printf("fork error %d\n", pid);

}

}

return 0;

}

8. ELF文件的装载问题

检查ELF可执行文件格式的有效性，比如魔数、程序头表中段的数量

寻找动态链接的“.interp”段，设置动态链接器的路径

根据ELF可执行文件的程序头表的描述，对ELF文件进行映射，比如代码、数据、只读数据

初始化ELF进程环境，比如进程启动时EDX寄存器的地址应该是DT_FINI的地址

将系统调用的返回地址修改成ELF可执行文件的入口点，这个入口点取决于程序的链接方式，对于静态链接的ELF可执行文件，这个程序入口点就是ELF文件的文件头中e_entry所指的地址；对于动态链接的ELF可执行文件，程序入口点是动态链接器

9. PE文件的装载过程

先读取文件的第一页，在这个页中，包含了DOS头、PE文件头和段表

检查进程地址空间中，目标地址是否可用，如果不可用，则另外选一个装载地址。这个问题对于可执行文件来说基本不存在，因为它往往是进程第一个装入的模块，所以目标地址不太可能被占用

使用段表中提供的信息，将PE文件中所有段一一映射到地址空间中相应的位置

如果装载地址不是目标地址，则进行rebasing

装载所有PE文件所需要的DLL文件

对PE文件中的所有导入符号进行解析

根据PE头中指定的参数，建立初始化堆和栈

建立主线程并且启动进程