为什么对象（ELF）文件中的.bss部分没有内容？

Question

这个问题让我很困惑。据我所知，.bss部分用于保存已初始化但尚未使用的数据。但我不明白这里的“内容”是什么意思，为什么这里没有内容？

感谢您的帮助！

Answer 1

快速响应是：嗯，没有内容可以填充

.bss

，因此在与该部分相关的可执行文件上放置任何数据是没有意义的。仅存储变量的位置，但这属于另一个 ELF 部分。

.bss

部分是程序中所有未初始化变量的位置（默认情况下全部初始化为零）链接器只需要知道该区域的实际大小和实际变量位置，而不需要知道值，因为其内容是显而易见的，独立于变量的性质或分布。

加载程序时，内核通常会为程序的不可修改文本分配一个只读段（

.text

部分），并在该段中放入初始化的

const

变量的内容（

.rodata

部分）因此，如果您尝试修改其中的某些内容，则会出现异常。然后是初始化数据部分，其中包含程序中所有已初始化变量的初始值（

.data

部分）和未初始化变量（

.bss

部分）

数据段（看看我如何称呼不同的部分和负载段）被给予更多的空间，即

.data

和

.bss

部分的总和，以容纳所有变量（两者都包括在内，所以这就是它使用的原因它的长度），但是虽然

.data

部分的内容必须从文件中填充，但

.bss

部分的内容却不需要，因为在允许用户进程访问之前，所有内容都会被操作系统清零。分配的段。对于小型系统来说情况并非如此，操作系统不会用零填充数据...但是，编译器会添加一些代码将所有

.bss

段归零，所以同样，不需要从可执行文件。

此行为的历史（也是主要原因）原因是，出于安全原因，内核分配的必须与您的程序一起加载的页面被清除为零（因此您无法幸运地获得充满其他用户密码的页面，或者其他敏感信息），因此没有理由再次用零填充它，并且不需要在那里复制任何内容，没有理由在可执行文件上放置任何内容。内核通常维护的页面仅在将要提供给用户时才清零，但会维护（因为它们是为此目的而设计的）信息，直到它们被覆盖。

Answer 2

BSS（由符号开始的块）部分没有任何内容，因为这会浪费存储空间。 BSS 的内容全为零，并且在调用

main

之前由启动代码清除。将 BSS 视为运行长度压缩的字节块。要解压缩该块，您需要知道的只是值 (0) 和长度，该值存储在 BSS 的 ELF 条目中。

您的“已初始化但尚未使用的数据”的概念有点偏离。考虑一下 ELF 文件中的all部分在某种程度上“尚未使用”。文本段可能会也可能不会被使用（它可能包含死/无法访问的代码）。数据段可能会被使用，也可能根本不会被使用（您可以定义代码从未使用过的对象）。