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ELF(5) File Formats Manual ELF(5)

NOM

elf – Format des fichiers exécutables ELF (« Executable and Linking Format »)

SYNOPSIS

#include <elf.h>

DESCRIPTION

Le fichier d'en-tête <elf.h> définit le format des fichiers binaires exécutables ELF. Ces fichiers peuvent être soit des fichiers exécutables normaux, des fichiers objets repositionnables, des fichiers core ou des objets partagés.

Un fichier exécutable utilisant le format de fichier ELF est constitué d'un en-tête ELF, suivi d'une table d'en-tête de programme ou d'une table des en-têtes de sections, ou des deux. L'en-tête ELF est toujours situé à un déplacement de zéro par rapport au début du fichier. Les déplacements dans le fichier des tables d'en-tête de programme et des en-têtes de sections sont définis dans l'en-tête ELF. Ces deux tables décrivent le reste des particularités du fichier.

Ce fichier d'en-tête décrit, sous la forme de structures C, les en-têtes mentionnés précédemment et inclut également des structures pour les sections dynamiques, les sections de repositionnement et les tables de symboles.

Types de base

Les types suivants sont utilisés pour les architectures N-bit (avec N=32,64 ; ElfN signifie Elf32 ou Elf64 ; uintN_t signifie uint32_t ou uint64_t) :


ElfN_Addr       adresse (non signée) du programme, uintN_t
ElfN_Off        déplacement (non signé) dans le fichier, uintN_t
ElfN_Section    indice (non signé) de section, uint16_t
ElfN_Versym     informations (non signées) sur les versions

des symboles, uint16_t Elf_Byte caractère (char) non signé ElfN_Half uint16_t ElfN_Sword int32_t ElfN_Word uint32_t ElfN_Sxword int64_t ElfN_Xword uint64_t

(Note : la terminologie *BSD est quelque peu différente. Elf64_Half est deux fois plus grand que Elf32_Half et Elf64Quarter est utilisé pour uint16_t. Afin d'éviter toute confusion, ces types seront remplacés par des types plus explicites dans la suite de ce document.)

Toutes les structures de données définies par le format de fichier suivent la taille « naturelle » et les principes d'alignement de la classe correspondante. Si nécessaire, les structures de données contiennent un remplissage explicite pour assurer l'alignement sur 4 octets des objets de 4 octets et pour forcer les tailles des structures à être des multiples de 4, etc.

En-tête ELF (Ehdr)

L'en-tête ELF est décrit par le type Elf32_Ehdr ou par le type Elf64_Ehdr :


#define EI_NIDENT 16
typedef struct {

unsigned char e_ident[EI_NIDENT];
uint16_t e_type;
uint16_t e_machine;
uint32_t e_version;
ElfN_Addr e_entry;
ElfN_Off e_phoff;
ElfN_Off e_shoff;
uint32_t e_flags;
uint16_t e_ehsize;
uint16_t e_phentsize;
uint16_t e_phnum;
uint16_t e_shentsize;
uint16_t e_shnum;
uint16_t e_shstrndx; } ElfN_Ehdr;

Les champs ont les significations suivantes :

Ce tableau d'octets indique comment interpréter le fichier, indépendamment du processeur ou du reste du contenu du fichier. Dans ce tableau, chacun des éléments s'appelle une macro qui commence par le préfixe EI_ et peut contenir des valeurs commençant par le préfixe ELF. Les macros suivantes sont définies :
Premier octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG0 (0: 0x7f).
Deuxième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG1 (1: « E »).
Troisième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG2 (2: « L »).
Quatrième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG3 (3: « F »).
Le cinquième octet indique l'architecture pour ce binaire :
ELFCLASSNONE
Cette classe n'est pas valable.
Cela définit une architecture 32 bits. Elle permet d'utiliser des machines avec des espaces d'adressage virtuel et des fichiers d'une taille allant jusqu'à 4 gigaoctets.
Cela définit une architecture 64 bits.
Le sixième octet indique le codage utilisé pour les données de ce fichier spécifiques au processeur. Actuellement, les codages suivants sont gérés :
ELFDATANONE
Format de données inconnu.
Complément à deux, petit boutiste.
Complément à deux, gros boutiste.
Le 7e octet est le numéro de version de la spécification du format ELF :
Version non valable.
Version actuelle.
Le 8e octet identifie le système d'exploitation et l'interface binaire des applications (ABI) auxquels cet objet est destiné. Certains des champs d'autres structures ELF contiennent des valeurs et des drapeaux dont la signification dépend de la plate-forme ; l'interprétation de ces champs dépend de la valeur de cet octet. Par exemple :
ELFOSABI_NONE
Identique à ELFOSABI_SYSV
ABI UNIX System V
ABI HP-UX
ABI NetBSD
ABI Linux
ABI Solaris
ABI IRIX
ABI FreeBSD
ABI UNIX TRU64
ABI de l'architecture ARM
ABI autonome (embarqué)
Le 9e octet identifie la version de l'interface binaire des applications (ABI) à laquelle cet objet est destiné. Ce champ permet de différencier des versions incompatibles d'une même ABI. L'interprétation de ce numéro de version dépend de l'ABI indiquée par le champ EI_OSABI. Les applications respectant cette spécification utilisent la valeur 0.
Début de remplissage. Ces octets sont réservés et positionnés à zéro. Les programmes qui les lisent ne doivent pas en tenir compte. La valeur de EI_PAD sera modifiée dans le futur si l'on décide de donner une signification à des octets actuellement inutilisés.
Taille du tableau e_ident.
Ce membre de la structure identifie le type de fichier objet :
ET_NONE
Type inconnu.
Fichier repositionnable.
Fichier exécutable.
Objet partagé.
Fichier core.
Ce membre indique l'architecture nécessaire à un fichier particulier. Par exemple :
EM_NONE
Machine inconnue
AT&T WE 32100
Sun Microsystems SPARC
Intel 80386
Motorola 68000
Motorola 88000
Intel 80860
MIPS RS3000 (uniquement gros-boutiste)
HP/PA
SPARC avec jeu d'instructions étendu
PowerPC
PowerPC 64 bits
IBM S/390
Machines modernes de technologie RISC
Renesas SuperH
SPARC v9 64 bits
Intel Itanium
AMD x86-64
DEC Vax
Ce membre indique la version du fichier :
EV_NONE
Version non valable
Version actuelle
Ce membre indique l'adresse virtuelle à laquelle le système transfère initialement le contrôle, démarrant ainsi le processus. Si ce fichier ne comporte pas de point d'entrée, ce champ contient zéro.
Ce membre contient le déplacement en octets de la table contenant l'en-tête de programme. Si ce fichier ne comporte pas de table d'en-tête de programme, ce champ contient zéro.
Ce membre contient le déplacement en octets de la table des en-têtes de sections. Si ce fichier ne comporte pas de table des en-têtes des sections, ce champ contient zéro.
Ce membre contient des drapeaux spécifiques au processeur associés au fichier. Le nom de ces drapeaux est de la forme EF_machine_drapeau. À l'heure actuelle, aucun drapeau n'a été défini.
Ce membre contient la taille de l'en-tête ELF en octets.
Ce membre contient la taille en octets d'une entrée de la table d'en-tête de programme ; toutes les entrées sont de même taille.
Ce membre contient le nombre d'entrées de la table d'en-tête de programme. Ainsi, la taille en octets de la table pourra être obtenue en multipliant e_phentsize par e_phnum. Si un fichier ne comporte pas d'en-tête de programme, e_phnum contiendra la valeur zéro.
Si le nombre d'entrées de la table d'en-tête de programme est supérieur ou égal à PN_XNUM (0xffff), ce membre contient PN_XNUM (0xffff) et le nombre réel d'entrées dans la table d'en-tête de programme est stocké dans le membre sh_info de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections. Dans le cas contraire, le membre sh_info de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections contient la valeur zéro.
Ce nombre est défini comme 0xffff, le plus grand nombre que e_phnum peut valoir, qui spécifie où le nombre réel d'en-têtes de programme est assigné.
Ce membre contient la taille en octets d'un en-tête de section. Un en-tête de section est une entrée de la table des en-têtes de sections ; toutes les entrées sont de même taille.
Ce membre contient le nombre d'entrées de la table des en-têtes de sections. Ainsi, la taille en octets de la table des en-têtes de sections pourra être obtenue en multipliant e_shentsize par e_shnum. Si un fichier ne comporte pas de table des en-têtes de sections, le champ e_shnum contiendra zéro.
Si le nombre d'entrées de la table des en-têtes de sections est supérieur ou égal à SHN_LORESERVE (0xff00), e_shnum contient la valeur zéro et le nombre réel d'entrées dans la table des en-têtes de sections est stocké dans le membre sh_size de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections. Dans le cas contraire, le membre sh_size de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections contient la valeur zéro.
Ce membre contient l'indice dans la table des en-têtes de sections de l'entrée associée à la table des chaînes de noms des sections. Si le fichier ne comporte pas de table des chaînes de noms des sections, ce champ contiendra la valeur SHN_UNDEF.
Si l'indice de la section de la table des chaînes de noms des sections est supérieur ou égal à SHN_LORESERVE (0xff00), ce membre contient la valeur SHN_XINDEX (0xffff) et l'indice réel de la section de la table des chaînes de noms des sections est stocké dans le membre sh_link de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections. Dans le cas contraire, le membre sh_link de l'entrée initiale de la table des en-têtes de sections contient la valeur zéro.

En-tête de programme (Phdr)

La table d'en-tête de programme d'un exécutable ou d'un fichier objet partagé est un tableau de structures, chacune d'entre elles décrivant un segment ou d'autres informations dont le système a besoin pour préparer l'exécution du programme. Un segment de fichier objet contient une ou plusieurs sections. L'en-tête de programme n'a de sens que pour les fichiers objets partagés ou les fichiers exécutables. Un fichier indique la taille de son propre en-tête de programme à l'aide des membres e_phentsize et e_phnum de l'en-tête ELF. Selon l'architecture, l'en-tête de programme ELF est représenté par un type Elf32_Phdr ou un type Elf64_Phdr :


typedef struct {

uint32_t p_type;
Elf32_Off p_offset;
Elf32_Addr p_vaddr;
Elf32_Addr p_paddr;
uint32_t p_filesz;
uint32_t p_memsz;
uint32_t p_flags;
uint32_t p_align; } Elf32_Phdr;


typedef struct {

uint32_t p_type;
uint32_t p_flags;
Elf64_Off p_offset;
Elf64_Addr p_vaddr;
Elf64_Addr p_paddr;
uint64_t p_filesz;
uint64_t p_memsz;
uint64_t p_align; } Elf64_Phdr;

La principale différence entre l'en-tête d'un programme 32 bits et l'en-tête d'un programme 64 bits repose sur l'emplacement du champ p_flags au sein de la structure complète.

Ce membre de la structure indique le type de segment décrit par cet élément de tableau ou comment interpréter ses informations.
Cet élément du tableau est inutilisé et les valeurs des autres membres ne sont pas définies. Cela permet à l'en-tête de programme de contenir des entrées qui ne sont pas prises en compte.
Cet élément du tableau indique un segment chargeable, décrit par p_filesz et p_memsz. Les octets du fichier sont projetés au début du segment mémoire. Si la taille mémoire du segment p_memsz est plus grande que la taille du fichier p_filesz, les octets « supplémentaires » sont définis comme contenant la valeur 0 et placés à la suite de la zone initialisée du segment. La taille du fichier ne peut être supérieure à la taille de la mémoire. Dans la table d'en-tête de programme, les entrées de segments chargeables sont indiquées par ordre croissant, classées selon le membre p_vaddr.
L'élément de tableau contient des informations de liaison dynamique.
L'élément de tableau contient l'emplacement et la taille du nom de chemin, terminé par un octet NULL, utilisé pour invoquer l'interpréteur. Ce type de segment n'a de sens que pour des fichiers exécutables (bien qu'il puisse être présent dans des objets partagés). Il ne peut être présent qu'une seule fois dans un fichier. S'il est présent, il doit précéder chaque entrée de segment chargeable.
L'élément de tableau spécifie l'emplacement de notes (ElfN_Nhdr).
Ce type de segment est réservé, mais sa sémantique n'est pas définie. Les programmes contenant un tel élément de tableau ne sont pas conformes à l'interface binaire (ABI).
L'élément de tableau, s'il est présent, contiendra l'emplacement et la taille de la table d'en-tête de programme elle-même, à la fois dans le fichier et dans l'image mémoire du programme. Ce type de segment ne peut être présent qu'une seule fois dans un fichier. Qui plus est, il ne peut être présent que si l'en-tête de programme fait partie de l'image mémoire du programme. S'il est présent, il doit précéder chaque entrée de segment chargeable.
Les valeurs comprises dans la plage inclusive [PT_LOPROC, PT_HIPROC] sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Extension GNU qui est utilisée par le noyau de Linux pour contrôler l'état de la pile à l'aide de l'indicateur positionné dans le membre p_flags.
Ce membre contient le déplacement du premier octet du segment par rapport au début du fichier.
Ce membre contient l'adresse virtuelle à laquelle se trouve en mémoire le premier octet du segment.
Sur les systèmes pour lesquels l'adresse physique est pertinente, ce membre est réservé pour l'adresse physique du segment. Sous BSD, ce champ n'est pas utilisé et doit avoir la valeur zéro.
Ce membre contient la taille en octets dans l'image du fichier de ce segment. Il peut être égal à zéro.
Ce membre contient la taille en octets de l'image mémoire de ce segment. Il peut être égal à zéro.
Ce membre contient un masque de bits d'options relatives au segment :
PF_X
Segment exécutable.
Segment accessible en écriture.
Segment accessible en lecture.
Un segment de texte est souvent affecté des drapeaux PF_X et PF_R. Un segment de données est souvent affecté des drapeaux PF_W et PF_R.
Ce membre contient la valeur selon laquelle les segments sont alignés en mémoire et dans le fichier. Pour des segments de processus chargeables, les valeurs p_vaddr et p_offset doivent être congrues modulo la taille de la page. Des valeurs de zéro ou de un indiquent qu'aucun alignement n'est nécessaire. Sinon, p_align doit être un nombre positif, puissance entière de deux, et p_vaddr doit être égal à p_offset modulo p_align.

En-tête de section (Shdr)

La table des en-têtes de sections d'un fichier permet de retrouver toutes les sections du fichier. C'est un tableau de structures Elf32_Shdr ou Elf64_Shdr. Le champ e_shoff de l'en-tête ELF donne son déplacement en octets depuis le début du fichier. e_shnum contient le nombre d'entrées que contient la table des en-têtes de sections. e_shentsize contient la taille en octets de chaque entrée.

Un indice de la table des en-têtes de sections est un indice de ce tableau. Certains de ces indices de table des en-têtes de sections sont réservés : l'entrée initiale et toutes les entrées comprises entre SHN_LORESERVE et SHN_HIRESERVE. L'entrée initiale est utilisée par des extensions ELF pour e_phnum, e_shnum et e_shstrndx ; dans les autres cas, chaque champ de l'entrée initiale est mis à zéro. Un fichier objet ne contient pas de section correspondant à ces indices spéciaux :

Cette valeur indique une référence de section non définie, manquante, non pertinente ou, d'une manière ou d'une autre, sans signification.
Cette valeur indique la borne inférieure de la plage des indices réservés.
Les valeurs supérieures dans la plage inclusive [SHN_LOPROC, SHN_HIPROC] sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Cette valeur définit la valeur absolue de la référence correspondante. Par exemple, un symbole défini par rapport à la section numéro SHN_ABS a une valeur absolue et n'est pas affecté par un repositionnement.
Les symboles définis par rapport à cette section sont des symboles communs, comme des COMMON Fortran ou des variables externes C non allouées.
Cette valeur indique la borne supérieure de la plage des indices réservés. Le système réserve les indices compris entre SHN_LORESERVE et SHN_HIRESERVE, inclus. La table des en-têtes de sections ne contient pas d'entrée pour les indices réservés.

L'en-tête de section a la structure suivante :


typedef struct {

uint32_t sh_name;
uint32_t sh_type;
uint32_t sh_flags;
Elf32_Addr sh_addr;
Elf32_Off sh_offset;
uint32_t sh_size;
uint32_t sh_link;
uint32_t sh_info;
uint32_t sh_addralign;
uint32_t sh_entsize; } Elf32_Shdr;


typedef struct {

uint32_t sh_name;
uint32_t sh_type;
uint64_t sh_flags;
Elf64_Addr sh_addr;
Elf64_Off sh_offset;
uint64_t sh_size;
uint32_t sh_link;
uint32_t sh_info;
uint64_t sh_addralign;
uint64_t sh_entsize; } Elf64_Shdr;

Il n'y a pas de réelle différence entre les en-têtes des sections 32 bits et 64 bits.

Ce membre indique le nom de la section. Sa valeur est un indice de la table des chaînes des en-têtes de sections, contenant l'emplacement d'une chaîne terminée par un octet NULL.
Ce membre définit le contenu et la sémantique de la section.
Cette valeur indique que cet en-tête de section est inactif. Il n'est donc associé à aucune section. Les valeurs des autres champs de l'en-tête de section ne sont pas définies.
Cette section contient des informations définies par le programme, dont le format et le sens ne sont déterminés que par celui-ci.
Cette section contient une table de symboles. Typiquement, SHT_SYMTAB contient des symboles pour l'édition de liens, bien qu'elle puisse aussi être utilisée pour la liaison dynamique. Comme il s'agit d'une table de symboles complète, elle peut contenir de nombreux symboles inutiles à la liaison dynamique. Un fichier objet peut aussi contenir une section SHT_DYNSYM.
Cette section contient une table de chaînes. Un fichier objet peut contenir plusieurs sections de ce type.
Cette section contient des entrées de repositionnement ayant des additifs explicites, par exemple les entrées du type Elf32_Rela pour les fichiers objets 32 bits. Un objet peut avoir plusieurs sections de ce type.
Cette section contient une table de hachage pour les symboles. Un objet participant à une liaison dynamique doit en contenir une. Un fichier objet ne peut contenir qu'une seule table de hachage.
Cette section contient les informations de liaison dynamique. Un fichier objet ne peut contenir qu'une seule section dynamique.
Cette section contient des notes (ElfN_Nhdr).
Une section de ce type ressemble à SHT_PROGBITS mais n'occupe pas d'espace dans le fichier. Bien que cette section ne contienne aucun octet, le membre sh_offset contient son déplacement théorique dans le fichier.
Cette section contient des entrées de repositionnement sans additif explicite, par exemple du type Elf32_Rel pour les fichiers objets de la classe de 32 bits. Un objet peut contenir plusieurs sections de repositionnement.
Cette section est réservée et sa sémantique n'est pas définie.
Cette section contient un jeu minimal de symboles de liaison dynamique. Un fichier objet peut aussi contenir une section SHT_SYMTAB.
Les valeurs comprises dans la plage inclusive [SHT_LOPROC, SHT_HIPROC] sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Cette valeur indique la borne inférieure de la plage des indices réservés aux programmes applicatifs.
Cette valeur indique la borne supérieure de la plage des indices réservés aux programmes applicatifs. Les types de section entre SHT_LOUSER et SHT_HIUSER peuvent être utilisés par l'application, sans que cela n'entre en conflit avec les types de section actuels ou futurs définis par le système.
Les sections contiennent des indicateurs sous forme d'un bit décrivant divers attributs. Si, dans sh_flags, le bit correspondant à un indicateur est positionné, l'attribut est « activé » pour cette section. Sinon, l'attribut est « désactivé » ou ne s'applique pas. Les attributs non définis sont mis à zéro.
Cette section contient des données qu'il devrait être possible d'écrire durant l'exécution du processus.
Cette section est présente en mémoire durant l'exécution du processus. Certaines sections de contrôle ne sont pas présentes dans l'image mémoire d'un fichier objet. Cet attribut est désactivé pour ces sections.
Cette section contient des instructions machine exécutables.
Tous les bits contenus dans ce masque sont réservés à des sémantiques spécifiques au processeur.
Si cette section apparaît dans l'image mémoire d'un processus, ce membre contient l'adresse à laquelle le premier octet de la section doit se trouver. Sinon, ce membre contient zéro.
La valeur de ce membre indique le déplacement du premier octet de la section par rapport au début du fichier. Une section de type SHT_NOBITS, n'occupe pas de place dans le fichier et son champ sh_offset indique son emplacement théorique dans le fichier.
Ce membre contient la taille en octets de la section. À moins que cette section ne soit de type SHT_NOBITS, elle occupe sh_size octets dans le fichier. Une section de type SHT_NOBITS peut avoir une taille différente de zéro, mais elle n'occupera cependant aucune place dans le fichier.
Ce membre contient un lien vers un indice de la table des en-têtes de sections, son interprétation dépend du type de section.
Ce membre contient des informations complémentaires, son interprétation dépend du type de section.
Certaines sections ont des contraintes d'alignement d'adresse. Si une section contient un mot double, le système doit s'assurer que la section tout entière est alignée sur les mots doubles. Autrement dit, la valeur de sh_addr doit être congrue à zéro modulo la valeur de sh_addralign. Seules zéro ou des puissances entières positives de deux sont autorisés. Une valeur de zéro ou de un indique qu'aucune contrainte d'alignement ne s'applique à la section.
Certaines sections contiennent une table d'entrées de taille fixe, comme les tables de symboles. Pour de telles sections, ce champ donne la taille en octets de chaque entrée. Ce membre contient zéro si cette section ne contient pas une table de ce type.

Diverses sections contiennent des informations de contrôle et sur le programme :

.bss
Cette section contient des données non initialisées qui contribuent à l'image mémoire du programme. Par définition, le système initialise ces données avec des zéros lorsque le programme démarre. Cette section est du type SHT_NOBITS. Les types de ses attributs sont SHF_ALLOC et SHF_WRITE.
.comment
Cette section contient des informations de suivi des versions. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Aucun attribut n'est utilisé.
.ctors
Cette section contient des pointeurs initialisés vers des constructeurs C++. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Les types de ses attributs sont SHF_ALLOC et SHF_WRITE.
.data
Cette section contient des données initialisées qui contribuent à l'image mémoire du programme. Elle est du type SHT_PROGBITS. Les types de ses attributs sont SHF_ALLOC et SHF_WRITE.
.data1
Cette section contient des données initialisées qui contribuent à l'image mémoire du programme. Elle est du type SHT_PROGBITS. Les types de ses attributs sont SHF_ALLOC et SHF_WRITE.
.debug
Cette section contient des données de débogage symbolique. Son contenu n'est pas précisé. Elle est du type SHT_PROGBITS. Aucun type d'attribut n'est utilisé.
.dtors
Cette section contient des pointeurs initialisés vers des destructeurs C++. Elle est du type SHT_PROGBITS. Les types de ses attributs sont SHF_ALLOC et SHF_WRITE.
.dynamic
Cette section contient des informations de liaison dynamique. Les attributs de cette section comprennent le bit SHF_ALLOC. Le positionnement du bit SHF_WRITE est spécifique au processeur. Cette section est du type SHT_DYNAMIC. Voir ci-dessus pour les attributs.
.dynstr
Cette section contient les chaînes nécessaires à la liaison dynamique, le plus souvent les chaînes représentant les noms associés aux entrées de la table des symboles. Cette section est du type SHT_STRTAB. Le type d'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.dynsym
Cette section contient la table des symboles de liaison dynamique. Cette section est du type SHT_DYNSYM. Le type d'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.fini
Cette section contient des instructions exécutables qui font partie du code de fin du processus. Lorsqu'un programme se termine normalement, le système organise l'exécution du code de cette section. Elle est du type SHT_PROGBITS. Les attributs utilisés sont SHF_ALLOC et SHF_EXECINSTR.
.gnu.version
Cette section contient la table des symboles de version, un tableau d'éléments ElfN_Half. Cette section est du type SHT_GNU_versym. Le type d'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.gnu.version_d
Cette section contient les définitions de version de symboles, une table de structures ElfN_Verdef. Cette section est du type SHT_GNU_verdef. Le type d'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.gnu.version_r
Cette section contient la version de symbole des éléments nécessaires, une table de structures ElfN_Verneed. Cette section est du type SHT_GNU_versym. Le type d'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.got
Cette section contient la table globale des déplacements. Elle est du type SHT_PROGBITS. Les attributs sont spécifiques au processeur.
.hash
Cette section contient la table de hachage des symboles. Elle est du type SHT_HASH. L'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.init
Cette section contient des instructions exécutables qui font partie du code d'initialisation du processus. Lorsqu'un programme démarre, le système organise l'exécution du code de cette section avant d'appeler le point d'entrée principal du programme. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Les attributs utilisés sont SHF_ALLOC et SHF_EXECINSTR.
.interp
Cette section contient le chemin vers un interpréteur de programmes. Si le fichier comporte un segment chargeable contenant cette section, les attributs de la section contiendront le bit SHF_ALLOC. Sinon, ce bit sera désactivé. Cette section est du type SHT_PROGBITS.
.line
Cette section contient des informations sur les numéros de lignes, qui seront utilisées pour le débogage symbolique. Ces informations établissent la correspondance entre le code source du programme et le code machine. Le contenu de cette section n'est pas spécifié. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Aucun attribut n'est utilisé.
.note
Cette section contient diverses notes. Elle est du type SHT_NOTE. Aucun type d'attribut.
.note.ABI-tag
Cette section est utilisée pour déclarer l'ABI d'exécution attendue de l'image ELF. Elle peut comprendre le nom du système d'exploitation et ses versions d'exécution. Cette section est du type SHT_NOTE. Le seul attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.note.gnu.build-id
Cette section est utilisée pour conserver un identifiant unique du contenu de l'image ELF. Différents fichiers avec le même identifiant de construction pourraient contenir le même contenu exécutable. Voir l'option --build-id de l'éditeur de liens GNU (ld(1)) pour plus de détails. Cette section est du type SHT_NOTE. Le seul attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.note.GNU-stack
Cette section est utilisée dans les fichiers objets de Linux pour déclarer les attributs de la pile. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Le seul attribut utilisé est SHF_EXECINSTR. Cela indique à l'éditeur de liens GNU que le fichier objet requiert une pile exécutable.
.note.openbsd.ident
Les exécutables natifs d'OpenBSD contiennent en général une section .note.openbsd.ident leur permettant de s'identifier afin que le noyau court-circuite, lors du chargement du fichier, tous les tests de compatibilité de l'émulation binaire ELF.
.plt
Cette section contient une table de liaison des procédures. Elle est du type SHT_PROGBITS. Ses attributs sont spécifiques au processeur.
.relNOM
Cette section contient des informations de repositionnement, comme décrit ci-dessous. Si ce fichier comporte un segment chargeable comprenant du repositionnement, les attributs de la section contiendront le bit SHF_ALLOC. Sinon, ce bit sera désactivé. Par convention, le « NOM » est fourni par la section à laquelle le repositionnement s'applique. Ainsi, une section de repositionnement pour du .text s'appellera normalement .rel.text. Cette section est du type SHT_REL.
.relaNOM
Cette section contient des informations de repositionnement, comme décrit ci-dessous. Si ce fichier comporte un segment chargeable comprenant du repositionnement, les attributs de la section contiendront le bit SHF_ALLOC. Sinon, ce bit sera désactivé. Par convention, le « NOM » est fourni par la section à laquelle le repositionnement s'applique. Ainsi, une section de repositionnement pour du .text s'appellera normalement .rela.text. Cette section est du type SHT_RELA.
.rodata
Cette section contient des données en lecture seule, qui feront classiquement partie d'un segment non accessible en écriture dans l'image du processus. Cette section est du type SHT_PROGBITS. L'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.rodata1
Cette section contient des données en lecture seule, qui feront classiquement partie d'un segment non accessible en écriture dans l'image du processus. Cette section est du type SHT_PROGBITS. L'attribut utilisé est SHF_ALLOC.
.shstrtab
Cette section contient les noms des sections. Elle est du type SHT_STRTAB. Aucun type d'attribut.
.strtab
Cette section contient des chaînes, le plus souvent ces chaînes représentent les noms associés aux entrées de la table des symboles. Si ce fichier comporte un segment chargeable comprenant la table des chaînes de symboles, les attributs de la section contiendront le bit SHF_ALLOC. Sinon, ce bit sera désactivé. Cette section est du type SHT_STRTAB.
.symtab
Cette section contient une table des symboles. Si ce fichier comporte un segment chargeable contenant la table des symboles, les attributs de la section contiendront le bit SHF_ALLOC. Sinon, ce bit sera désactivé. Cette section est du type SHT_SYMTAB.
.text
Cette section contient le « texte », autrement dit les instructions exécutables, d'un programme. Cette section est du type SHT_PROGBITS. Les attributs utilisés sont SHF_ALLOC et SHF_EXECINSTR.

Table des chaînes et des symboles

Les sections de tables de chaînes contiennent des séquences de caractères terminées par un octet NULL, communément appelées chaînes. Le fichier objet utilise ces chaînes pour représenter les noms des symboles et des sections. Une chaîne peut être vue comme un indice dans la section de table de chaînes. Le premier octet, qui est l'indice zéro, est défini comme contenant un octet NULL (« \0 »). De même, le dernier octet de la table de chaînes est défini comme contenant un octet NULL, ce qui assure que toutes les chaînes se termineront bien par un octet NULL.

La table des symboles d'un fichier objet contient les informations permettant de localiser et de repositionner les définitions et références symboliques d'un programme. Un indice dans une table de symbole est un indice de ce tableau.


typedef struct {

uint32_t st_name;
Elf32_Addr st_value;
uint32_t st_size;
unsigned char st_info;
unsigned char st_other;
uint16_t st_shndx; } Elf32_Sym;


typedef struct {

uint32_t st_name;
unsigned char st_info;
unsigned char st_other;
uint16_t st_shndx;
Elf64_Addr st_value;
uint64_t st_size; } Elf64_Sym;

Les versions 32 bits et 64 bits comportent les mêmes membres, seul leur ordre diffère.

Ce membre contient un indice de la table des chaînes de symboles d'un fichier objet. Cette table contient la représentation sous la forme de chaînes de caractères des noms des symboles. Si la valeur de ce champ est différente de zéro, il représente l'indice de la table des chaînes qui donne son nom au symbole. Sinon, le symbole n'a pas de nom.
Ce membre donne la valeur associée au symbole.
De nombreux symboles sont associés à des tailles. Ce champ contient zéro si le symbole n'a pas de taille ou si sa taille est inconnue.
Ce membre indique le type de symbole et ses attributs de liaison :
Le type de ce symbole n'est pas défini.
Ce symbole est associé à un objet de données.
Ce symbole est associé à une fonction ou un autre code exécutable.
Ce symbole est associé à une section. Les entrées de ce type de la table des symboles existent principalement pour le repositionnement et ont normalement des liaisons STB_LOCAL.
Par convention, le nom de ce symbole donne le nom du fichier source associé au fichier objet. Un symbole de ce type a des liaisons STB_LOCAL, son indice de section est SHN_ABS, et, s'il est présent, il précède les autres symboles STB_LOCAL du fichier.
Les valeurs comprises dans la plage inclusive [STT_LOPROC, STT_HIPROC] incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Les symboles locaux ne sont pas visibles en dehors du fichier objet contenant leur définition. Des symboles locaux de même nom peuvent exister dans plusieurs fichiers sans interférer entre eux.
Les symboles globaux sont visibles de tous les fichiers objets devant être réunis. La définition par un fichier d'un symbole global satisfera une référence non définie d'un autre fichier à ce même symbole.
Les symboles faibles ressemblent à des symboles globaux, mais leur définition a une priorité plus faible.
Les valeurs comprises dans la plage inclusive [STB_LOPROC, STB_HIPROC] incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Il existe des macros permettant d”empaqueter et dépaqueter les champs de type et de liaison :
Extraire une liaison d'une valeur st_info.
Extraire un type d'une valeur st_info.
Convertir une liaison et un type en une valeur st_info.
Ce membre définit la visibilité du symbole.
STV_DEFAULT
Règles de visibilité des symboles par défaut. Les symboles globaux et les symboles faibles sont disponibles pour d'autres modules ; les définitions dans d'autres modules peuvent s'interposer dans les références du module local.
Classe cachée spécifique au processeur.
Le symbole n'est pas disponible pour d'autres modules ; les références du module local se résolvent toujours dans le symbole local (c'est-à-dire les définitions des autres modules ne peuvent s'interposer dans le symbole).
Le symbole est disponible pour d'autres modules, mais les références du module local se résolvent toujours dans le symbole local.

Il existe des macros permettant d'extraire le type de visibilité :

ELF32_ST_VISIBILITY(autre) ou ELF64_ST_VISIBILITY(autre)

Chaque entrée de la table des symboles est « définie » en relation avec une section. Ce membre contient l'indice correspondant de la table des en-têtes de sections.

Entrées de repositionnement (Rel et Rela)

Le repositionnement est le processus consistant à relier des références symboliques à des définitions symboliques. Les fichiers repositionnables doivent contenir des informations décrivant comment modifier le contenu de leurs sections, ce qui permet aux fichiers objets partagés et exécutables de détenir les bonnes informations concernant l'image mémoire d'un programme. Les entrées de repositionnement sont ces données.

Structures de repositionnement pour lesquelles un additif n'est pas nécessaire :


typedef struct {

Elf32_Addr r_offset;
uint32_t r_info; } Elf32_Rel;


typedef struct {

Elf64_Addr r_offset;
uint64_t r_info; } Elf64_Rel;

Structures de repositionnement pour lesquelles un additif est nécessaire :


typedef struct {

Elf32_Addr r_offset;
uint32_t r_info;
int32_t r_addend; } Elf32_Rela;


typedef struct {

Elf64_Addr r_offset;
uint64_t r_info;
int64_t r_addend; } Elf64_Rela;

Ce membre donne l'emplacement où appliquer l'action de repositionnement. Pour un fichier repositionnable, sa valeur est le déplacement en octets depuis le début de la section jusqu'à l'unité de stockage affectée par le repositionnement. Pour un fichier exécutable ou un objet partagé, sa valeur est l'adresse virtuelle de l'unité de stockage affectée par le repositionnement.
Ce membre donne à la fois l'indice de la table des symboles par rapport auquel on doit effectuer le repositionnement et le type de repositionnement à appliquer. Les types de repositionnement dépendent du processeur. Lorsque le texte mentionne le type de repositionnement ou l'indice de la table des symboles d'une entrée de repositionnement, il s'agit du résultat de l'application de ELF[32|64]_R_TYPE ou ELF[32|64]_R_SYM, respectivement, au champ r_info de cette entrée.
Ce membre indique un additif constant pour le calcul de la valeur à stocker dans le champ repositionnable.

Étiquettes dynamiques (Dyn)

La section .dynamic comporte une série de structures qui contiennent les informations relatives à l'édition de liens dynamique. Le membre d_tag contrôle l'interprétation de d_un.


typedef struct {

Elf32_Sword d_tag;
union {
Elf32_Word d_val;
Elf32_Addr d_ptr;
} d_un; } Elf32_Dyn; extern Elf32_Dyn _DYNAMIC[];


typedef struct {

Elf64_Sxword d_tag;
union {
Elf64_Xword d_val;
Elf64_Addr d_ptr;
} d_un; } Elf64_Dyn; extern Elf64_Dyn _DYNAMIC[];

Ce membre peut prendre l'une des trois valeurs suivantes :
Indication de la fin de la section dynamique
Déplacement dans la table des chaînes vers le nom d'une bibliothèque nécessaire
Taille en octets des entrées de repositionnement PLT
Adresse de PLT et/ou de GOT
Adresse de la table de hachage des symboles
Adresse de la table des chaînes
Adresse de la table des symboles
Adresse de la table de repositionnement Rela
Taille en octets de la table de repositionnement Rela
Taille en octets d'une entrée de la table de repositionnement Rela
Taille en octets de la table des chaînes
Taille en octets d'une entrée de la table des symboles
Adresse de la fonction d'initialisation
Adresse de la fonction de terminaison
Déplacement dans la table des chaînes vers le nom de l'objet partagé
Déplacement dans la table des chaînes pour le chemin de recherche de la bibliothèque (obsolète)
Demander à l'éditeur de liens de rechercher les symboles dans cet objet partagé avant l'exécutable
Adresse de la table de repositionnement Rel
Taille en octets de la table de repositionnement Rela
Taille en octets d'une entrée de la table Rel
Type d'entrée de repositionnement auquel se réfère PLT (Rela ou Rel)
Utilisation non définie pour le débogage
Son absence indique qu'aucune entrée de repositionnement ne devrait s'appliquer à un segment non accessible en écriture
Adresse des entrées de repositionnement, associées uniquement à la PLT
Enjoindre à l'éditeur de liens dynamique de traiter tous les repositionnements avant de transférer le contrôle à l'exécutable
Déplacement dans la table de chaînes vers le chemin de recherche de la bibliothèque
Les valeurs comprises dans la plage inclusive [DT_LOPROC, DT_HIPROC] sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
Ce membre représente des valeurs entières ayant des interprétations diverses.
Ce membre représente les adresses virtuelles du programme. Lors de l'interprétation de ces adresses, l'adresse réelle doit être calculée en se basant sur la valeur originale du fichier et sur l'adresse de base de la mémoire. Les fichiers ne contiennent pas d'entrées de repositionnement pour corriger ces adresses.
_DYNAMIC
Tableau contenant toutes les structures dynamiques de la section .dynamic. Cela est automatiquement rempli par l'éditeur de liens.

Notes (Nhdr)

Les notes d'ELF permettent d'ajouter des informations arbitraires pour le système à utiliser. Elles sont largement utilisées par les fichiers core (e_type de ET_CORE), mais de nombreux projets définissent leur propre jeu d'extensions. Par exemple, la chaîne de compilation GNU utilise les notes d'ELF pour passer des informations de l'éditeur de liens à la bibliothèque C.

Les sections note contiennent une série de notes (voir les définitions struct plus loin). Chaque note est suivie par le champ nom (dont la longueur est définie dans n_namesz), puis par le champ descripteur (dont la longueur est définie dans n_descsz) et dont l'adresse de départ a un alignement de 4 octets. Aucun champ n'est défini dans la structure de note à cause de leur longueur arbitraire.

Un exemple pour analyser deux notes consécutives peut clarifier leur disposition en mémoire :


void *memory, *name, *desc;
Elf64_Nhdr *note, *next_note;
/* Le tampon pointe vers le début de la section ou du segment. */
note = memory;
/* Si le nom est défini, il suit la note. */
name = note->n_namesz == 0 ? NULL : memory + sizeof(*note);
/* Si le descripteur est défini, il suit le nom

(avec l'alignement). */ desc = note->n_descsz == 0 ? NULL :
memory + sizeof(*note) + ALIGN_UP(note->n_namesz, 4); /* La note suivante suit les deux (avec l'alignement). */ next_note = memory + sizeof(*note) +
ALIGN_UP(note->n_namesz, 4) +
ALIGN_UP(note->n_descsz, 4);

Garder en mémoire que l'interprétation de n_type dépend de l'espace de noms défini par le champ n_namesz. Si le champ n_namesz n'est pas défini (par exemple, est 0), il y a deux jeux de notes : un pour les fichiers core et un pour tous les autres types d'ELF. Si l'espace de noms est inconnu, les outils se replieront aussi habituellement sur ces jeux de notes.


typedef struct {

Elf32_Word n_namesz;
Elf32_Word n_descsz;
Elf32_Word n_type; } Elf32_Nhdr;


typedef struct {

Elf64_Word n_namesz;
Elf64_Word n_descsz;
Elf64_Word n_type; } Elf64_Nhdr;

La longueur du champ nom en octets. Le contenu suivra immédiatement cette note dans la mémoire. Le nom se termine par un octet NULL. Par exemple, si le nom est « GNU », n_namesz sera défini à 4.
La longueur du champ descripteur en octets. Le contenu suivra immédiatement le champ du nom dans la mémoire.
Selon la valeur du champ nom, ce membre peut prendre l'une des trois valeurs suivantes :
Notes utilisées par les fichiers core. Elles sont très spécifiques au système d'exploitation ou à l'architecture et requièrent souvent une étroite coordination avec les noyaux, les bibliothèques C et les débogueurs. Elles sont utilisées quand l'espace de noms est celui par défaut (c'est-à-dire n_namesz sera défini à 0), ou un repli est utilisé quand l'espace de noms est inconnu).
NT_PRSTATUS
structure prstatus
structure fpregset
structure prpsinfo
structure prxregset
structure tâche
Chaîne à partir de sysinfo(SI_PLATFORM)
tableau d'auxv
structure gwindows
structure asrset
structure pstatus
structure psinfo
structure prcred
structure utsname
structure lwpstatus
structure lwpinfo
structure fprxregset
siginfo_t (sa taille peut croître avec le temps)
Contient des informations sur les fichiers projetés
user_fxsr_struct
registres Altivec/VMX de PowerPC
registres SPE/EVR de PowerPC
registres VSX de PowerPC
emplacements TLS du i386 (structure user_desc)
bitmap de permission E/S du x86 (1=refus)
état étendu du x86 utilisant xsave
moitiés supérieures des registres du s390
registre du temporisateur du s390
registre du comparateur d'horloge TOD (heure du jour) du s390
registre programmable du TOD du s390
registres de contrôle du s390
registre de préfixe du s390
adresse d'événement d'arrêt du s390
données de redémarrage d'appel système du s390
bloc de diagnostic de transaction du S390
registre VFP/NEON d'ARM
registre TLS d'ARM
registres de point d'arrêt matériel d'ARM
registres de point d'observation matériel d'ARM
numéro de l'appel système d'ARM
Extensions utilisées par la chaîne de compilation GNU.
Information sur l'ABI du système d'exploitation (OS). Le champ desc sera composé de quatre mots :
[0]
descripteur du système d'exploitation (ELF_NOTE_OS_LINUX, ELF_NOTE_OS_GNU, etc.)
[1]
version majeure de l'ABI
[2]
version mineure de l'ABI
[3]
version sous-mineure de l'ABI
Information synthétique sur les capacités matérielles (hwcap). Le champ desc commence par deux mots :
[0]
nombre d'entrées
[1]
masque de bits des entrées activées.
Puis suivent les entrées à longueur variable, un octet suivi d'une chaîne terminée par un octet NULL de nom de « hwcap ». L'octet donne le numéro du bit à tester s'il est activé, (1U << bit) & masque de bits.
Identifiant unique de construction tel que généré par l'option --build-id de GNU ld(1). Le desc consiste en n'importe quel nombre d'octets différent de zéro.
Le desc contient la version de l'éditeur de liens Gold de GNU utilisé.
Elles sont utilisées quand l'espace de noms est celui par défaut (c'est-à-dire n_namesz sera défini à 0), ou un repli est utilisé quand l'espace de noms est inconnu).
NT_VERSION
Une chaîne de version d'un certain type.
Information sur l'architecture.

NOTES

ELF est apparu d'abord dans le System V. Le format ELF est une norme adoptée.

Les extensions pour e_phnum, e_shnum et e_strndx sont des extensions Linux. Sun, BSD et AMD64 les gèrent aussi. Pour plus d'informations, veuillez lire la section VOIR AUSSI.

VOIR AUSSI

as(1), elfedit(1), gdb(1), ld(1), nm(1), objcopy(1), objdump(1), patchelf(1), readelf(1), size(1), strings(1), strip(1), execve(2), dl_iterate_phdr(3), core(5), ld.so(8)

Hewlett-Packard, Format de fichiers Elf-64 (Elf-64 Object File Format).

Santa Cruz Operation, Interface binaire des applications System V (System V Application Binary Interface).

UNIX System Laboratories, « Object Files », Format des fichiers exécutables ELF (Executable and Linking Format)

Sun Microsystems, Guide de l'éditeur de liens et des bibliothèques (Linker and Libraries Guide).

Version préliminaire de l'ABI AMD64 (System V Application Binary Interface. AMD64 Architecture Processor Supplement – Interface binaire des applications System V).

TRADUCTION

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org> et Jean-Pierre Giraud <jean-pierregiraud@neuf.fr>

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5 février 2023 Pages du manuel de Linux 6.03