W jaki sposób Linux wykonuje plik?

Question

Chcę wiedzieć, w jaki sposób systemy operacyjne Linux uruchamiają pliki. Z moich wyszukiwań w sieci zrozumiałem, że każdy plik, który ma ustawiony bit działający, może zostać wykonany. Ale potem dowiedziałem się, że istnieje ELF o nazwie format, który jest standardem Linux dla plików wykonywalnych.

Co chcę wiedzieć, co jest potrzebne do pliku, który ma uprawnienia do uruchomienia (uruchomiony bit jest włączony), w celu wykonania kodu w systemie? Czy mogę po prostu utworzyć nowy plik za pomocą edytora szesnastkowego i napisać 90 wewnątrz (kod operacji NOP) i oczekiwać, że zostanie wykonany? Czy Linux wymaga standardowego formatu, takiego jak format ELF lub Bash?

Answer 1

Or does linux requires some kind of standard format, like ELF format or bash format?

Tak, linux wymaga, aby plik był w jakimś obsługiwanym (zarejestrowanym) formacie i wykonał zestaw bitów w celu jego wykonania. Większość plików w systemie Linux ma albo ELF format, albo "shebang" format (dwa pierwsze symbole z nich są #!, a następnie zapisywana jest ścieżka do interpretera, używana przez bash, perl, python i większość innych skryptów). Czasami pliki tekstowe mogą być uruchamiane jako skrypty powłoki, np. kiedy robisz ./script z bash (obsługiwane nie przez jądro, ale przez powłokę bash).

Więcej szczegółów dostępnych jest w wersji fs/exec.c file z jądra Linux, począwszy od funkcji do_execve.

Istnieje podsystem jądra "binfmt" do rejestrowania innych formatów wykonywalnych. Na przykład binfmt_misc umożliwia zdefiniowanie i zarejestrowanie własnego formatu binarnego za pomocą specjalnego pliku /proc/sys/fs/binfmt_misc. Wykonanie jest obsługiwane przez zdefiniowany przez użytkownika "interpreter", program, który może odczytać, wczytać i wykonać docelowy plik wykonywalny. Na przykład pliki binarne systemu Windows PE można uruchamiać za pomocą programu anion-emulator wine.

Widzimy kilka wbudowanych modułów binfmt w fs directory źródeł kernela. Najczęściej są to: binfmt_elf.c (format binarny ELF) i binfmt_script.c (który wykrywa "shebang" i uruchamia interpreter). Jest prosty binary format "a.out" z AT & T, obsługiwany przez binfmt_aout.c, który może być łatwiejszy do wygenerowania niż ELF.

binfmt_aout.c 11374 bytes 
binfmt_elf.c 58415 bytes 
binfmt_elf_fdpic.c 48256 bytes 
binfmt_em86.c 2710 bytes 
binfmt_flat.c 27054 bytes 
binfmt_misc.c 15175 bytes 
binfmt_script.c 2768 bytes 
binfmt_som.c 7315 bytes 

Jeśli plik spróbować wykonać nie jest format obsługiwany, exec* syscalli zwróci błąd:

$ hexdump -C asd 
00000000 07 01 09 00 11 12 13 14 0a      |.........| 
00000009 
$ strace ./asd 
execve("./asd", ["./asd"], [/* 179 vars */]) = -1 ENOEXEC (Exec format error) 
.... 

Według execve man page, kod powrotu oznacza:

ENOEXEC

An executable is not in a recognized format, is for the wrong architecture, or has some other format error that means it cannot be executed.