FLASH算法|.elf文件|基本类型- FLASH算法文件介绍

FLASH算法

用来将程序镜像下载到嵌入式设备中的flash区间中的嵌入式程序。

​Flash算法文件中的接口定义：

​Flash算法文件实现的功能

以W801芯片为例，使用的算法文件为：W800_Flash_Tool.Elf。

什么是.elf文件？

.ELF是可执行文件的格式二进制文件。主要的文件类型有正常的可执行文件,可重定位目标文件、核心文件和共享目标文件。

ELF文件格式提供了两种不同的视角，在汇编器和链接器看来，ELF文件是由Section HeaderTable描述的一系列Section的集合，而执行一个ELF文件时，在加载器(Loader)看来它是 由Program Header Table描述的一系列Segment的集合。

ELF 文件headers说明

使用 ELF 文件格式的可执行文件包含一个 ELF标题，后跟程序标题表或节标题表，或两者。ELF 标头始终位于文件。程序头表和节头表的文件中的偏移量在 ELF 标头中定义。两张表 描述文件的其余特殊性。

基本类型

可以在elf.h文件中，看到基本的结构体定义：

以下类型用于 N 位架构（N=32,64，

ElfN代表Elf32或Elf64，uintN_t代表uint32_t或

uint64_t）：

ElfN_Addr 无符号程序地址，uintN_t

ElfN_Off 无符号文件偏移量，uintN_t

ElfN_Section 无符号节索引，uint16_t

ElfN_Versym 无符号版本符号信息，uint16_t

Elf_Byte 无符号字符

ElfN_Half uint16_t

ElfN_Sword int32_t

ElfN_Word uint32_t

ElfN_Sxword int64_t

ElfN_Xword uint64_t

文件格式定义的所有数据结构都遵循相关类别的“自然”尺寸和对齐指南。如有必要，数据结构包含显式填充以确保4 字节对象的 4 字节对齐，强制结构大小为4 的倍数，依此类推。

ELF Header

在windows11系统下可使用内置的WSL，采用linux环境下的readlf工具读取其ELF Header和Section Header Table。

从ELF Header中可知：

操作系统是UNIX-System V，机器架构是C-SKY。

1、Section Headers

Section Header Table中有19个Section Header，从section headers起始地址46204（0XB47C）开始，每个Section Header占40字节，共760字节，到文件地址0x2F7结束。

下表为各字段的类型、偏移、虚拟地址等描述：

[Nr]	Name	Type	Addr	Off	Size	ES	Flg	Lk	Inf	Al
[ 0]		NULL	0	0	0	0		0	0	0
[ 1]	DevDscr	PROGBITS	0	004f20	734	0		0	0	4
[ 2]	.text	PROGBITS	20000000	1000	002cb0	0	AX	0	0	1024
[ 3]	.rodata	PROGBITS	20002cb0	003cb0	0.00E+00	0	A	0	0	4
[ 4]	.data	PROGBITS	20003ab0	004ab0	470	0	WA	0	0	4
[ 5]	.bss	NOBITS	20003f20	004f20	2430	0	WA	0	0	8
[ 6]	.comment	PROGBITS	0	5654	42	1	MS	0	0	1
[ 7]	.csky.attributes	CSKY_ATTRIBUTES	0	5696	27	0		0	0	1
[ 8]	.csky_stack_size	PROGBITS	0	0056c0	00028c	0		0	0	16
[ 9]	.debug_aranges	PROGBITS	0	5950	0000b8	0		0	0	8
[10]	.debug_info	PROGBITS	0	005a08	00168f	0		0	0	1
[11]	.debug_abbrev	PROGBITS	0	7097	737	0		0	0	1
[12]	.debug_line	PROGBITS	0	0077ce	752	0		0	0	1
[13]	.debug_frame	PROGBITS	0	007f20	00044c	0		0	0	4
[14]	.debug_str	PROGBITS	0	00836c	000aa6	1	MS	0	0	1
[15]	.debug_loc	PROGBITS	0	8.00E+12	0009de	0		0	0	1
[16]	.shstrtab	STRTAB	0	00b3bc	0000bf	0		0	0	1
[17]	.symtab	SYMTAB	0	0097f0	0012c0	10		18	170	4
[18]	.strtab	STRTAB	0	00aab0	00090c	0		0	0	1

主要字段描述

.text节

.text节是保存了程序代码指令的代码节。一段可执行程序,如果存在Phdr

,则.text节就会存在于text段中。由于.text节保存了程序代码,所以节类型为SHT_PROGBITS。

.rodata节

.rodata节保存了只读的数据,如一行C语言代码中的字符串。由于.rodata节是只读的,所以只能存在于一个可执行文件的只读段中。因此,只能在text段(不是data段)中找到.rodata节。由于.rodata节是只读的,所以节类型为SHT_PROGBITS。

.data节

.data节存在于data段中,其保存了初始化的全局变量等数据。由于.data节保存了程序的变量数据,所以节类型为SHT_PROGBITS。

.bss节

.bss节存在于data段中,占用空间不超过4字节.bss节保存了未进行初始化的全局数据。程序加载时数据被初始化为0,在程序执行期间可以进行赋值。由于.bss节未保存实际的数据,所以节类型为SHT_NOBITS。

把算法文件的所有编码打印出来：

执行：hexdump -C W800_Flash_Tool.elf

 ​芯片相关信息：

​显示入口地址和elf文件类型

​头文件中的定义为：

2、Program Headers:

Program Header Table中有1个Program Header，从Program Headers起始地址52（0X34）开始，每个Program Header占52字节，到文件地址0x67结束。

在头文件中的定义部分如下：

​在ELF_Header中,我们可以得到Program Header的索引地址(p_offset)、类型(p_type)、表项大小(p_filesz)等字段。

p_type 声明此段的作用类型

p_offset 段相对于文件的索引地址

p_vaddr 段在内存中的虚拟地址

p_paddr 段的物理地址

p_filesz 段在文件中所占的长度

p_memsz 段在内存中所占的长度

p_flage 段相关标志(read、write、exec)

p_align 字节对其,p_vaddr 和 p_offset 对 p_align 取模后应该相等。

头文件的其他定义请参考：

https://www.52pojie.cn/thread-591986-1-1.html