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ELF 5 "17 avril 2013" Linux "Manuel du programmeur Linux"

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L'article

Publié le 17 avril 2013

1. NOM▲

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

2. SYNOPSIS ▲

Sélectionnez

#include <elf.h>

3. 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) :

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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 :

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#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 :

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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;

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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 :

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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;

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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.

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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;

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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 :

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typedef struct {
    Elf32_Addr r_offset;
    uint32_t   r_info;
} Elf32_Rel;

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typedef struct {
    Elf64_Addr r_offset;
    uint64_t   r_info;
} Elf64_Rel;

Structures de repositionnement pour lesquelles un additif est nécessaire :

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typedef struct {
    Elf32_Addr r_offset;
    uint32_t   r_info;
    int32_t    r_addend;
} Elf32_Rela;

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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.

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

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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.

4. 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.

5. 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).

6. COLOPHON ▲

Cette page fait partie de la publication 3.52 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/.

7. 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 <>.

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