ELF-Tutorial — Änderungen 6326 → 6329

Zuerst ein paar Definitionen:

Zuerst ein paar Definitionen:

  type Elf32_Addr  as UINTEGER

  type Elf32_Addr  as UINTEGER

  type Elf32_Half  as USHORT

  type Elf32_Half  as USHORT

  type Elf32_Word  as UINTEGER

  type Elf32_Word  as UINTEGER

  type Elf32_Uchar as UBYTE

  type Elf32_Uchar as UBYTE

Beginnen wir nun mal mit dem ELF-Header.

Beginnen wir nun mal mit dem ELF-Header.

  type ELF_IDENT_HEADER

  type ELF_IDENT_HEADER

     EI_MAGIC as UINTEGER                      '// ELF-Magic Number

     EI_MAGIC as UINTEGER                      '// ELF-Magic Number

     e_shstrndex as Elf32_Half                  '// tells us which entry of the section-header is linked to the String-Table

     e_shstrndex as Elf32_Half                  '// tells us which entry of the section-header is linked to the String-Table

  end type

  end type

So. Wofür ist jetzt "ELF_IDENT_HEADER" gut? Ganz einfach, er gibt uns erst mal ein paar grundlegende Infos, z.B. ob die Datei Little oder Big Endian ist. Das ist wichtig, da der Rest der Datei diesen Regeln folgt! (Eigentlich ist dieser Header etwas anders eingeteilt, aber der Einfachheit halber habe ich das mal so gelöst. Wie es wirklich richtig ist kann man in den ELF-Spezifikationen nachlesen)

So. Wofür ist jetzt "ELF_IDENT_HEADER" gut? Ganz einfach, er gibt uns erst mal ein paar grundlegende Infos, z.B. ob die Datei Little oder Big Endian ist. Das ist wichtig, da der Rest der Datei diesen Regeln folgt! (Eigentlich ist dieser Header etwas anders eingeteilt, aber der Einfachheit halber habe ich das mal so gelöst. Wie es wirklich richtig ist kann man in den ELF-Spezifikationen nachlesen)

Nun schmeiße ich euch wieder ein paar Konstanten an den Kopf:

Nun schmeiße ich euch wieder ein paar Konstanten an den Kopf:

  const ELF_MAG0 as UBYTE = &h7f

  const ELF_MAG0 as UBYTE = &h7f

  const ELF_MAG1 as UBYTE = &h45

  const ELF_MAG1 as UBYTE = &h45

  const ELF_DATA_2LSB as UBYTE = &h01

  const ELF_DATA_2LSB as UBYTE = &h01

  const ELF_DATA_2MSB as UBYTE = &h02

  const ELF_DATA_2MSB as UBYTE = &h02

Die sind alle für den Ident-Header. Zuerst die Magic-Number, dann die Klasse (gibt nur an ob wir eine 32bit oder eine 64bit ELF-Datei vor uns haben) und dann die Angabe ob wir Little oder Big Endian haben. Die werden später wieder verwendet.

Die sind alle für den Ident-Header. Zuerst die Magic-Number, dann die Klasse (gibt nur an ob wir eine 32bit oder eine 64bit ELF-Datei vor uns haben) und dann die Angabe ob wir Little oder Big Endian haben. Die werden später wieder verwendet.

  const ELF_ET_NONE as USHORT = &h0000          '// no type

  const ELF_ET_NONE as USHORT = &h0000          '// no type

  const ELF_ET_REL as USHORT = &h0001            '// relocatable

  const ELF_ET_REL as USHORT = &h0001            '// relocatable

  const ELF_EV_NONE as UINTEGER = &h00          '// invalid version

  const ELF_EV_NONE as UINTEGER = &h00          '// invalid version

  const ELF_EV_CURRENT as UINTEGER = &h01        '// current version

  const ELF_EV_CURRENT as UINTEGER = &h01        '// current version

So, die sind für den ELF-Header. Zuerst die Konstanten für den Dateityp, dann für die Architektur. Und schließlich die Konstanten, damit wir erkennen das es eine aktuelle Version des ELF-Formats ist.

So, die sind für den ELF-Header. Zuerst die Konstanten für den Dateityp, dann für die Architektur. Und schließlich die Konstanten, damit wir erkennen das es eine aktuelle Version des ELF-Formats ist.

So, was fehlt noch? Achja, richtig, der Program-Header. Los gehts.

So, was fehlt noch? Achja, richtig, der Program-Header. Los gehts.

  type ELF_PROGRAM_HEADER_ENTRY

  type ELF_PROGRAM_HEADER_ENTRY

     p_type as Elf32_Word                        '// type of the segment (see constants above)

     p_type as Elf32_Word                        '// type of the segment (see constants above)

     p_align as Elf32_Word                        '// alignment. if zero or one, then no alignment is needed, otherwise the alignment has to be a power of two

     p_align as Elf32_Word                        '// alignment. if zero or one, then no alignment is needed, otherwise the alignment has to be a power of two

  end type

  end type

Das wird später alles noch klarer. Und damit dieser Header nicht so alleine ist, bekommt er auch ein paar Konstanten:

Das wird später alles noch klarer. Und damit dieser Header nicht so alleine ist, bekommt er auch ein paar Konstanten:

  const ELF_PT_NULL as UINTEGER = &h00          '// invalid segment

  const ELF_PT_NULL as UINTEGER = &h00          '// invalid segment

  const ELF_PT_LOAD as UINTEGER = &h01          '// loadable segment

  const ELF_PT_LOAD as UINTEGER = &h01          '// loadable segment

  const ELF_PF_W as UINTEGER = &h02              '// writeable segment

  const ELF_PF_W as UINTEGER = &h02              '// writeable segment

  const ELF_PF_R as UINTEGER = &h04              '// readable segment

  const ELF_PF_R as UINTEGER = &h04              '// readable segment

Zuerst die Konstanten für den Segment-Typ. Uns interessieren momentan nur die PT_LOAD-Segmente, die anderen brauchen wir (noch) nicht. Die anderen Konstanten können wir momentan getrost ignorieren. Die geben nur ein paar Flags an ;).

Zuerst die Konstanten für den Segment-Typ. Uns interessieren momentan nur die PT_LOAD-Segmente, die anderen brauchen wir (noch) nicht. Die anderen Konstanten können wir momentan getrost ignorieren. Die geben nur ein paar Flags an ;).

Jetzt gehts richtig los.

Jetzt gehts richtig los.

  function ELF_check (ELFheader as ELF_HEADER) as BYTE

  function ELF_check (ELFheader as ELF_HEADER) as BYTE

     '// first, we check the MAGIC-string

     '// first, we check the MAGIC-string

     return -1

     return -1

  end function

  end function

Eigentlich müsste man hier nicht wirklich erklären, oder? Ich tus trotzdem. Also, wir geben dieser Funktion einen ELF-Header. Zuerst überprüfen wir den MAGIC-String (0x7f, 'E', 'L', 'F'). Dann stellen wir sicher, das die Datei auch zum ausführen gedacht ist, anschließend prüfen wir, ob es auch die richtige Architektur ist. Dann sehen wir nach, das wir ein 32bit ELF-File haben, sehen nach dem richtigen Datenformat (ihr wisst schon, Endian...) und zum Schluss überprüfen wir die Dateiversion.

Eigentlich müsste man hier nicht wirklich erklären, oder? Ich tus trotzdem. Also, wir geben dieser Funktion einen ELF-Header. Zuerst überprüfen wir den MAGIC-String (0x7f, 'E', 'L', 'F'). Dann stellen wir sicher, das die Datei auch zum ausführen gedacht ist, anschließend prüfen wir, ob es auch die richtige Architektur ist. Dann sehen wir nach, das wir ein 32bit ELF-File haben, sehen nach dem richtigen Datenformat (ihr wisst schon, Endian...) und zum Schluss überprüfen wir die Dateiversion.

Und nun zum wichtigsten, aber auch gemeinsten Code:

Und nun zum wichtigsten, aber auch gemeinsten Code:

  sub ELF_Create_Task (ID as USHORT, priority as UBYTE, address as any ptr)

  sub ELF_Create_Task (ID as USHORT, priority as UBYTE, address as any ptr)

     dim ELFheader as ELF_HEADER ptr = cast(ELF_HEADER ptr, address)

     dim ELFheader as ELF_HEADER ptr = cast(ELF_HEADER ptr, address)

     Task_Create (ID, priority, cast(any ptr, ELFheader->e_entry))

     Task_Create (ID, priority, cast(any ptr, ELFheader->e_entry))

  end sub

  end sub

Die Funktion kümmert sich um die Erstellung eines Tasks. Dazu geben wir ihm die gewünschte Task-ID und die Priorität (kann man natürlich auch weglassen), und natürlich einen Pointer auf die ELF-Datei (kriegt ihr von GRUB in der Multiboot-Info-Struktur).

Die Funktion kümmert sich um die Erstellung eines Tasks. Dazu geben wir ihm die gewünschte Task-ID und die Priorität (kann man natürlich auch weglassen), und natürlich einen Pointer auf die ELF-Datei (kriegt ihr von GRUB in der Multiboot-Info-Struktur).

* [http://www.acm.uiuc.edu/sigops/rsrc/pfmt11.pdf Tool Interface Standard (TIS) Executable and Linking Format (ELF) Specification Version 1.2 (PDF)]

* [http://www.acm.uiuc.edu/sigops/rsrc/pfmt11.pdf Tool Interface Standard (TIS) Executable and Linking Format (ELF) Specification Version 1.2 (PDF)]