在 Linux 系统中，ELF (Executable and Linkable Format) 文件被装载到内存并开始执行的过程涉及到操作系统的多个组件，主要包括内核和动态链接器（如 ld-linux.so）。以下是该过程的简化概述：

1 启动执行：

当你在命令行输入程序名称并按下回车时，shell 会调用 exec() 系统调用来执行程序。
exec() 系统调用告诉内核加载和执行指定的程序。

2文件读取：

内核首先验证 ELF 文件的魔数（文件的前几个字节），确保其是一个有效的 ELF 文件。
然后，内核读取 ELF 文件的头部信息，以确定程序的段（如 .text、.data、.bss 等）以及它们在虚拟内存中的映射位置。

3 创建进程映像：

内核为新进程创建一个进程映像，分配必要的虚拟内存，并设置程序计数器（PC）指向入口点。
对于 ELF 文件中的每个程序段（segment），内核将它们映射到进程的虚拟地址空间。这可能涉及拷贝数据到内存，或者建立内存映射以便于惰性加载。

4 处理动态链接（如果适用）：

如果 ELF 文件是动态可执行文件，它将包含对动态链接器（如 ld-linux.so）的引用。
内核将加载动态链接器，并且实际的程序入口点实际上是动态链接器的入口点。
动态链接器读取程序的动态段（.dynamic），解析所有需要的共享库依赖，并加载它们进入内存。
动态链接器还进行符号解析，即确定程序中引用的函数和变量在哪个加载的共享库中，并将这些引用链接到正确的地址。

5 转移控制：

一旦动态链接器完成了其工作，它会将控制权转交给程序的实际入口点（通常是 _start），该入口点之后会调用 main() 函数。

6 程序执行：

现在程序已经完全装载到内存中，所有必要的链接已经完成，程序开始执行。
运行时环境：

在程序开始运行之前，C 运行时环境（CRT）会进行一些初始化工作，包括设置标准 I/O 流、调用全局构造函数等，然后才会调用 main()。

7 程序终止：

当 main() 函数返回时，C 运行时会进行清理工作，比如调用全局析构函数，并最终调用 exit() 系统调用来结束进程。
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// 裸机程序示例，使用 _start 作为程序入口
// 注意：这是在 Linux x86_64 架构下的示例
// 编译命令: gcc -static -nostdlib -nostartfiles -o mini mini.c

// 先从libc的sys/syscall.h找到以下定义拿过来，因为不能直接include
#define SYS_write 1 // 这是write系统调用的代号
#define SYS_exit 60 // 这是exit系统调用的代号

// 定义 _start 函数，这是执行时的程序入口点
void _start() {
    // 要写入的消息
    const char message[] = "Hello, World!\n";
    // 消息长度
    unsigned long length = sizeof(message) - 1;

    // 使用内联汇编进行系统调用
    // syscall(SYS_write, STDOUT_FILENO, message, length)
    __asm__("movq $1, %%rax\n\t"          // 系统调用号 SYS_write
            "movq $1, %%rdi\n\t"          // 文件描述符 STDOUT_FILENO
            "movq %0, %%rsi\n\t"          // 消息缓冲区的地址
            "movq %1, %%rdx\n\t"          // 消息的长度
            "syscall\n\t"
            :
            : "r"(message), "r"(length)
            : "%rax", "%rdi", "%rsi", "%rdx");

    // 使用内联汇编执行退出系统调用
    // syscall(SYS_exit, 0)
    __asm__("movq $60, %%rax\n\t"         // 系统调用号 SYS_exit
            "xor %%rdi, %%rdi\n\t"        // Exit status 0
            "syscall"
            :
            :
            : "%rax", "%rdi");
}
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$ gcc -static -nostdlib -nostartfiles -o mini mini.c
$ ./mini
Hello, World!

$ nm mini
0000000000404000 R __bss_start
0000000000404000 R _edata
0000000000404000 R _end
0000000000401000 T _start
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