ELF

Manuel du programmeur Linux (5)
17 avril 2013

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 bibliothèques partagées.

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.

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.

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 :

e_ident

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 :

EI_MAG0

Premier octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG0 (0: 0x7f).

EI_MAG1

Deuxième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG1 (1: « E »).

EI_MAG2

Troisième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG2 (2: « L »).

EI_MAG3

Quatrième octet du nombre magique. Il doit être rempli par ELFMAG3 (3: « F »).

EI_CLASS

Le cinquième octet indique l'architecture pour ce binaire :

: ELFCLASSNONE Cette classe n'est pas valable.
ELFCLASS32: Ceci définit une architecture 32 bits. Elle permet d'utiliser des machines avec des espaces d'adressage virtuels et des fichiers d'une taille allant jusqu'à 4 gigaoctets.
ELFCLASS64: Ceci définit une architecture 64 bits.

EI_DATA

Le sixième octet indique le codage utilisé pour les données de ce fichier spécifiques au processeur. Actuellement, les codages suivants sont permis :

: ELFDATANONE Format de données inconnu.
ELFDATA2LSB: Complément à deux, petit boutiste.
ELFDATA2MSB: Complément à deux, gros boutiste.

EI_VERSION Le 7e octet est le numéro de version de la spécification du format ELF :

EV_NONE: Version non valable.
EV_CURRENT: Version actuelle.

EI_OSABI

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
ELFOSABI_SYSV: ABI UNIX System V.
ELFOSABI_HPUX: ABI HP-UX.
ELFOSABI_NETBSD: ABI NetBSD.
ELFOSABI_LINUX: ABI Linux.
ELFOSABI_SOLARIS: ABI Solaris.
ELFOSABI_IRIX: ABI IRIX.
ELFOSABI_FREEBSD: ABI FreeBSD.
ELFOSABI_TRU64: ABI UNIX TRU64.
ELFOSABI_ARM: ABI de l'architecture ARM.
ELFOSABI_STANDALONE: ABI autonome (embarqué).

EI_ABIVERSION

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.

EI_PAD

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.

EI_NIDENT

Taille du tableau e_ident.

e_type

Ce membre de la structure identifie le type de fichier objet :

: ET_NONE Type inconnu.
ET_REL: Fichier repositionnable.
ET_EXEC: Fichier exécutable.
ET_DYN: Objet partagé.
ET_CORE: Fichier core.

e_machine

Ce membre indique l'architecture nécessaire à un fichier particulier. Par exemple :

: EM_NONE Machine inconnue.
EM_M32: AT&T WE 32100.
EM_SPARC: Sun Microsystems SPARC.
EM_386: Intel 80386.
EM_68K: Motorola 68000.
EM_88K: Motorola 88000.
EM_860: Intel 80860.
EM_MIPS: MIPS RS3000 (uniquement gros-boutiste).
EM_PARISC: HP/PA.
EM_SPARC32PLUS: SPARC avec jeu d'instructions étendu.
EM_PPC: PowerPC.
EM_PPC64: PowerPC 64 bits.
EM_S390: IBM S/390
EM_ARM: Machines de technologie RISC avancées
EM_SH: Renesas SuperH
EM_SPARCV9: SPARC v9 64 bits.
EM_IA_64: Intel Itanium
EM_X86_64: AMD x86-64
EM_VAX: DEC Vax.

e_version

Ce membre indique la version du fichier :

: EV_NONE Version non valable.
EV_CURRENT: Version actuelle.

e_entry

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.

e_phoff

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.

e_shoff

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.

e_flags

Ce membre contient des drapeaux spécifiques au processeur. Le nom de ces drapeaux est de la forme EF_machine_drapeau. À l'heure actuelle, aucun drapeau n'a été défini.

e_ehsize

Ce membre contient la taille de l'en-tête ELF en octets.

e_phentsize

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.

e_phnum

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.

PN_XNUM: Est défini comme 0xffff, le plus grand nombre que e_phnum peut valoir, qui spécifie où le nombre actuel d'en-têtes de programme est assigné.

e_shentsize

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.

e_shnum

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.

e_shstrndx

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.

SHN_UNDEF: Cette valeur indique une référence de section non définie, manquante, non pertinente ou, d'une façon ou d'une autre, sans signification. Par exemple, un symbole « defined » se rapportant à la section de numéro SHN_UNDEF est un symbole indéfini.
SHN_LORESERVE: Cette valeur indique la borne inférieure de la plage des indices réservés.
SHN_LOPROC: Les valeurs supérieures ou égales à SHN_HIPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHN_HIPROC: Les valeurs inférieures ou égales à SHN_LOPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHN_ABS: Cette valeur indique que les références correspondantes sont des valeurs absolues. Par exemple, les symboles définis par rapport à une section SHN_ABS ont des valeurs absolues et ne sont pas affectées par le repositionnement.
SHN_COMMON: Les symboles définis par rapport à cette section sont des symboles communs, comme par exemple des COMMON Fortran ou des variables externes C non allouées.
SHN_HIRESERVE: Cette valeur indique la borne supérieure de la plage des indices réservés entre SHN_LORESERVE et SHN_HIRESERVE, inclus ; ces valeurs ne sont pas des références de la table des en-têtes des sections. Autrement dit, la table des en-têtes de sections ne contient pas d'entrée pour les indices réservés.

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 emplacement du champ p_flags au sein de la structure complète.

p_type

Ce membre de la structure Phdr indique le type de segment décrit par cet élément de tableau ou comment interpréter ses informations.

PT_NULL: Cet élément du tableau est inutilisé et les valeurs des autres membres ne sont pas définis. Cela permet à l'en-tête de programme de contenir des entrées qui ne sont pas prises en compte.
PT_LOAD: 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.
PT_DYNAMIC: L'élément de tableau contient des informations de liaison dynamique.
PT_INTERP: L'élément de tableau contient l'emplacement et la taille du nom de chemin, terminé par un caractère « 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.
PT_NOTE: L'élément de tableau contient l'emplacement et la taille d'informations auxiliaires.
PT_SHLIB: 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).
PT_PHDR: 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.
PT_LOPROC: Les valeurs supérieures ou égales à PT_HIPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
PT_HIPROC: Les valeurs inférieures ou égales à PT_LOPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
PT_GNU_STACK: Extension GNU qui est utilisée par le noyau de Linux pour contrôler l'état de la pile via l'indicateur positionné dans le membre p_flags.

p_offset

Ce membre contient le déplacement du premier octet du segment par rapport au début du fichier.

p_vaddr

Ce membre contient l'adresse virtuelle à laquelle se trouve en mémoire le premier octet du segment.

p_paddr

Su 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.

p_filesz

Ce membre contient la taille en octets dans l'image fichier de ce segment. Il peut être égal à zéro.

p_memsz

Ce membre contient la taille en octets de l'image mémoire de ce segment. Il peut être égal à zéro.

p_flags

Ce membre contient un masque de bits d'options relatives à ce segment :

: PF_X Segment exécutable.
PF_W: Segment accessible en écriture.
PF_R: 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_X, PF_W et PF_R.

p_align

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.

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_strndx ; 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 :

SHN_UNDEF: Cette valeur indique une référence de section non définie, manquante, non pertinente ou, d'une manière ou d'une autre, sans signification.
SHN_LORESERVE: Cette valeur indique la borne inférieure de la plage des indices réservés.
SHN_LOPROC: Les valeurs supérieures ou égales à SHN_HIPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHN_HIPROC: Les valeurs inférieures ou égales à SHN_LOPROC sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHN_ABS: 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.
SHN_COMMON: Les symboles définis par rapport à cette section sont des symboles communs, comme par exemple des COMMON Fortran ou des variables externes C non allouées.
SHN_HIRESERVE: 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.

sh_name

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 caractère nul.

sh_type

Ce membre définit le contenu et la sémantique de la section.

SHT_NULL: 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.
SHT_PROGBITS: Cette section contient des informations définies par le programme, dont le format et le sens ne sont déterminés que par celui-ci.
SHT_SYMTAB: 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.
SHT_STRTAB: Cette section contient une table de chaînes. Un fichier objet peut contenir plusieurs sections de ce type.
SHT_RELA: 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.
SHT_HASH: 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.
SHT_DYNAMIC: Cette section contient les informations de liaison dynamique. Un fichier objet ne peut contenir qu'une seule section dynamique.
SHT_NOTE: Cette section contient des informations servant à marquer le fichier d'une façon ou d'une autre.
SHT_NOBITS: 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.
SHT_REL: 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.
SHT_SHLIB: Cette section est réservée et sa sémantique n'est pas définie.
SHT_DYNSYM: Cette section contient un jeu minimum de symboles de liaison dynamique. Un fichier objet peut aussi contenir une section SHT_SYMTAB.
SHT_LOPROC: Cette valeur et les valeurs suivantes jusqu'à SHT_HIPROC incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHT_HIPROC: Cette valeur et les valeurs précédentes depuis SHT_LOPROC incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
SHT_LOUSER: Cette valeur indique la borne inférieure de la plage des indices réservés aux programmes applicatifs.
SHT_HIUSER: Cette valeur indique la borne supérieure de la plage des indices réservés aux programmes applicatifs. Les types des sections 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.

sh_flags

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.

SHF_WRITE: Cette section contient des données qu'il devrait être possible d'écrire durant l'exécution du processus.
SHF_ALLOC: 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.
SHF_EXECINSTR: Cette section contient des instructions machine exécutables.
SHF_MASKPROC: Tous les bits contenus dans ce masque sont réservés à des sémantiques spécifiques au processeur.

sh_addr

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.

sh_offset

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.

sh_size

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 non nulle, mais elle n'occupera cependant aucune place dans le fichier.

sh_link

Ce membre contient un lien vers un indice de la table des en-têtes de sections, son interprétation dépend du type de section.

sh_info

Ce membre contient des informations complémentaires, son l'interprétation dépend du type de section.

sh_addralign

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.

sh_entsize

Certaines sections contiennent une table contenant un nombre d'entrées fixe, comme par exemple 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 font partie de 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 faisant partie de 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 faisant partie de 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, 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 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 des informations dans le format « Note Section ». Elle est de type SHT_NOTE. Aucun attribut n'est utilisé. Les exécutables natifs 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, toutes les vérifications de compatibilité de l'émulation binaire ELF.
.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. Ceci indique à l'éditeur de liens GNU que le fichier objet requière une pile exécutable.
.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.

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

st_name

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 non nulle, il représente l'indice de la table des chaînes qui donne son nom au symbole. Sinon, le symbole n'a pas de nom.

st_value

Ce membre donne la valeur associée au symbole.

st_size

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.

st_info

Ce membre indique le type de symbole et ses attributs de liaison :

STT_NOTYPE: Le type de ce symbole n'est pas défini.
STT_OBJECT: Ce symbole est associé à un objet de données.
STT_FUNC: Ce symbole est associé à une fonction ou un autre code exécutable.
STT_SECTION: 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.
STT_FILE: 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.
STT_LOPROC: Cette valeur et les valeurs suivantes jusqu'à STT_HIPROC (valeur comprise) sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
STT_HIPROC: Cette valeur et les valeurs précédentes depuis STT_LOPROC incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
STB_LOCAL: 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.
STB_GLOBAL: 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.
STB_WEAK: Les symboles faibles ressemblent à des symboles globaux, mais leur définition a une priorité plus faible.
STB_LOPROC: Cette valeur et les valeurs suivantes jusqu'à STB_HIPROC (valeur comprise) sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
STB_HIPROC: Cette valeur et les valeurs précédentes depuis STB_LOPROC incluse sont réservées à des sémantiques spécifiques au processeur.
: Il existe des macros permettant de coder et de décoder les champs de type et de liaison :
: ELF32_ST_BIND(info) ou ELF64_ST_BIND(info) extrait une liaison d'une valeur st_info.
: ELF32_ST_TYPE(info) ou ELF64_ST_TYPE(info)
extraire un type d'une valeur st_info.
: ELF32_ST_INFO(liaison, type) ou ELF64_ST_INFO(liaison, type)
convertir une liaison et un type en une valeur st_info.

st_other

Ce membre définit la visibilité du symbole.

: STV_DEFAULT Règles par défaut de visibilité du symbole.
STV_INTERNAL: Classe caché spécifique au processeur.
STV_HIDDEN: Le symbole n"est pas disponible dans d'autres modules.
STV_PROTECTED: Non préemptible, non exporté.

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

ELF32_ST_VISIBILITY(autre) ou ELF64_ST_VISIBILITY(autre)

st_shndx

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.

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 est 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;

r_offset: 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.
r_info: 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.
r_addend: Ce membre indique un additif constant pour le calcul de la valeur à stocker dans le champ repositionnable.

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[];

d_tag

Ce membre peut prendre l'une des trois valeurs suivantes :

DT_NULL: Indique la fin de la section dynamique
DT_NEEDED: Décalage dans la table des chaînes vers le nom d'une bibliothèque nécessaire
DT_PLTRELSZ: Taille en octets des relocations PLT
DT_PLTGOT: Adresse de plt et/ou de GOT
DT_HASH: Adresse de la table de hachage des symboles
DT_STRTAB: Adresse de la table des chaînes
DT_SYMTAB: Adresse de la table des symboles
DT_RELA: Adresse de la table des relocations Rela
DT_RELASZ: Taille, en octets, de la table Rela
DT_RELAENT: Taille, en octets, d'une entrée de la table Rela
DT_STRSZ: Taille, en octets, de la table des chaînes
DT_SYMENT: Taille, en octets, d'une entrée de la table des symboles
DT_INIT: Adresse de la fonction d'initialisation
DT_FINI: Adresse de la fonction de terminaison
DT_SONAME: Déplacement dans la table des chaînes vers le nom de l'objet partagé
DT_RPATH: Déplacement dans la table des chaînes pour le chemin de recherche de la bibliothèque (déprécié)
DT_SYMBOLIC: Demander à l'éditeur de liens de rechercher les symboles dans cet objet partagé avant l'exécutable
DT_REL: Adresse de la table des relocations Rel
DT_RELSZ: Taille en octets de la table Rel
DT_RELENT: Taille en octets d'une entrée de la table Rel
DT_PLTREL: Type de relocation auquel se réfère PLT (Rela ou Rel)
DT_DEBUG: Utilisation non définie pour le débogage
DT_TEXTREL: Son absence indique qu'aucune relocation ne devrait s'appliquer à un segment non accessible en écriture
DT_JMPREL: Adresse des entrées de relocation, uniquement pour la PLT
DT_BIND_NOW: Informer l'éditeur de liens dynamique de traiter toutes les relocations avant de transférer le contrôle à l'exécutable
DT_RUNPATH: Décalage dans la table des chaînes pour le chemin de recherche de la bibliothèque
DT_LOPROC: Début des sémantiques spécifiques au processeur
DT_HIPROC: Fin de la sémantique propre au processeur

d_val

Ce membre représente des valeurs entières ayant des interprétations diverses.

d_ptr

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 de la section .dynamic. Ceci est automatiquement rempli par l'éditeur de liens.

NOTES

ELF est apparu d'abord dans le System V. Le format ELF est un standard adopté.

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), gdb(1), ld(1), objdump(1), execve(2), core(5)

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).

COLOPHON

Cette page fait partie de la publication 3.66 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des instructions pour signaler des anomalies peuvent être trouvées à l'adresse http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TRADUCTION

Depuis 2010, cette traduction est maintenue à l'aide de l'outil po4a <http://po4a.alioth.debian.org/> par l'équipe de traduction francophone au sein du projet perkamon <http://perkamon.alioth.debian.org/>.

Jean-Philippe Guérard (2005), Alain Portal <http://manpagesfr.free.fr/> (2006). Jean-Luc Coulon et l'équipe francophone de traduction de Debian (2006-2009).

Veuillez signaler toute erreur de traduction en écrivant à <perkamon-fr@traduc.org>.

Vous pouvez toujours avoir accès à la version anglaise de ce document en utilisant la commande « LC_ALL=C man <section> <page_de_man> ».

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Time: 21:52:43 GMT, July 12, 2014