Executable and Linkable Format

Executable and Linkable Format (zkratka ELF) je v informatice standardní souborový formát pro uložení spustitelných souborů, linkovatelných objektů, dynamických (sdílených) knihoven a ladících výpisů (core dumps). ELF formát je poměrně rozšířený, v současnosti ho využívají operační systémy jako Linux, Solaris, IRIX, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD a další. ELF formát se také objevuje u konzolí (PlayStation 2, PlayStation Portable a PlayStation 3). Formát byl původně vyvinut v Unix System Laboratories pro operační systém UNIX System V.

Nasazení

ELF nahradil formáty spustitelných souborů jako jsou a.out, COFF, PE, Mach-O nebo COM. Podle mnohých uživatelů ELF překonává ostatní formáty proto, že jsou buď závislé na platformě nebo jsou méně rozšiřitelné. Mimo unixové systémy je ELF použit v operačním systému OpenVMS ve verzi pro Itanium procesor nebo v systému BeOS Revision 4, kde nahrazuje PE formát (Portable Executable) na starších x86 počítačích (PPC verze zůstala při formátu Preferred Executable Format a nikdy nepoužívala PE).

Popis formátu ELF

Soubor ELF vždy obsahuje hlavičku, která může být následována segmenty a sekcemi. Segmenty obsahují informace nutné pro běh programového kódu. Jsou mapovány operačním systémem UN*X do virtuálního adresového prostoru pomocí systémového volání mmap(2)^[1]. Sekce obsahují informace pro linker (spojování) a relokaci (přepočet adresy) objektů, které jsou umístěny v operační paměti počítače.

Typy souborů

spustitelný soubor (ET_EXEC) – musí obsahovat segmenty^[1]
objektový soubor (ET_REL, *.o) – musí obsahovat sekce, odkazuje na další objektové soubory^[1]
dynamické knihovny (ET_DYN, *.so) – musí obsahovat segmenty i sekce, odkazuje na další objektové nebo spustitelné soubory^[1]
soubor s výpisem ladících informací (ET_CORE) – neobsahuje segmenty ani sekce^[1], generován při fatální chybě a selhání programu

Struktura

hlavička ELF – základní informace o typu souboru, umístění dalších částí ELF souboru
hlavička tabulky programů – popis dostupných segmentů
hlavička tabulky sekcí – popis dostupných sekcí
údaje odkazované položkami z hlavičky tabulky programů nebo sekcí

V případě unixového spustitelného souboru obsahuje každý segment několik sekcí. Platí, že každý bajt souboru je součástí nejvýše jedné sekce.

ELF hlavička

Atribut	Význam
e_ident	identifikace ELF (magic number), typ architektury, verze ABI,...^[1]
e_type	typ objektového souboru^[1]
e_machine	cílová architektura^[1]
e_version	verze objektového souboru^[2]
e_entry	virtuální adresa vstupního bodu programu^[1]
e_phoff	ukazatel na pozici tabulky programů v souboru^[1]
e_shoff	ukazatel na pozici tabulky sekcí v souboru^[1]
e_flags	procesorové příznaky^[1]
e_ehsize	velikost ELF hlavičky (v bajtech)^[1]
e_phentsize	velikost záznamu v tabulce programů (v bajtech)^[1]
e_phnum	počet záznamů v tabulce programů^[1]
e_shentsize	velikost záznamu v tabulce sekcí (v bajtech)^[1]
e_shnum	počet záznamů v tabulce sekcí^[1]
e_shstrndx	odkaz na tabulku řetězců^[1]

Hlavička tabulky programů

Atribut	Význam
p_type	typ segmentu^[1]
p_offset	pozice 1. bajtu segmentu od počátku souboru^[2]
p_vaddr	virtuální adresa 1. bajtu segmentu v operační paměti^[2]
p_paddr	fyzická adresa uložení segmentu v operační paměti^[1]
p_filesz	délka segmentu v souboru (v bajtech)^[2]
p_memsz	velikost paměti pro daný segment (v bajtech)^[2]
p_flags	příznaky daného segmentu^[2]
p_align	zarovnání segmentu v operační paměti a v rámci souboru^[2]

Typy segmentů
Atribut	Hodnota	Popis
PT_NULL	0	[nevyužito]^[1]
PT_LOAD	1	označuje segment, který bude nahrán do operační paměti^[2]
PT_DYNAMIC	2	informace pro zavaděč^[2]
PT_INTERP	3	cesta k interpretu programu ELF^[1]^[2]
PT_NOTE	4	pomocné informace o programu (požadavky na OS/ABI, min. verzi jádra,...)^[1]^[2]
PT_SHLIB	5	[rezervováno]^[2]
PT_PHDR	6	pozice a velikost tabulky programů^[2]

Nástroje

readelf je Unixová binární utilita, která zobrazuje informace o jednom nebo více ELF souborech; GNU implementace pochází z GNU Binutils
elfdump je příkaz v Solarisu na prohlížení informací uložených v ELF souboru
objdump poskytuje široký rozsah informací o ELF souborech a jiných objektových formátech

ELF v operačních systémech

Formát ELF nahradil některé starší spustitelné soubory v různých aplikačních prostředích. Je využíván v těchto operačních systémech:

Kromě již zmíněných herních konzolí je používán také v některých operačních systémech pro mobilní zařízení:

FatELF

FatELF je rozšířením binárního formátu ELF, který umožňuje, aby spustitelný soubor obsahoval kód pro různé počítačové platformy. Kromě oddělení architektury procesoru (pořadí bajtů, velikost slova (32/64bit), instrukční sady atd.) je potenciální výhodou oddělení softwarových platforem (např. soubory, které podporují několik verzí ABI jádra pro stejnou platformu).

Reference

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ ^o ^p ^q ^r ^s ^t ^u ^v ^w POLÁČEK, Marek. Introduction to ELF [online prezentace]. Brno, 2012 [cit. 2014-04-08]. Dostupné online Archivováno 16. 5. 2012 na Wayback Machine..
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m TOOL INTERFACE STANDARD (TIS). Executable and Linking Format (ELF) Specification [online]. Version 1.2. May 1995 [cit. 2014-04-08]. Dostupné online.

Související články

EXE

Pahýl

Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.