쿠...sal: [컴][OS] ELF file format

리눅스 파일포맷 / 실행 파일 포맷 / 규격 / 파일 규격

ELF format

ELF file format 에 관한 얘기를 해보자.

elf header 관련 정보들

일단 여기서 이야기하는 것은 아주 첫 부분이다. 자세한 정보들은 아래 링크를 참고하자.

http://recipes.egloos.com/m/5010841 : 설명이 잘돼 있다.
http://www.skyfree.org/linux/references/ELF_Format.pdf
http://lotus.tistory.com/29
http://kldp.org/node/103483

ELF type

ELF file 은 여러가지 모양(type)이 가능한데,
그 중에 주요한 3가지 type 이 있다.

relocatable file
executable file
shared object file

일단 다른것은 생각하지 말고, 흔히 windows 에서 얘기하는 .exe 같은 executable file 에 대해서 살펴보자.

ELF executable

ELF file 안에는 아래같은 요소가 들어간다.

ELF header : 언제나 ELF file 의 가장 처음에 위치
Program header table
Segment
Section
Section header table.

ELF header 는 항상 처음에 위치하지만, 하지만 다른 것들의 위치는 고정되어 있지 않다.

<그림필요>

ELF header

먼저 이 ELF header 에 대해 얘기 해보자.

역시 위치가 고정되어 있기 때문에 elf file 를 까봐도 찾기가 가장 편할 것이다. 일단 코드상으로는 아래와 같다.

code

e_ident[] Identification indexes

Name	Value	Purpose
EI_MAG0	0	File identification
EI_MAG1	1	File identification
EI_MAG2	2	File identification
EI_MAG3	3	File identification
EI_CLASS	4	File class
EI_DATA	5	Data encoding
EI_VERSION	6	File Version
EI_PAD	7	Start of padding bytes
EI_NIDENT	16	e_ident[]

struct

#define EI_NIDENT    16
typedef struct{
    unsigned char    e_ident[EI_NIDENT];      /*Magic number and other info */
    ElfN_Half       e_type;                         /*Object file type */
    ElfN_Half       e_machine;                   /* Architecture */
    ElfN_Word       e_version;                     /* Object file version */
    ElfN_Addr       e_entry;                       /* Entry point virtual address */
    ElfN_Off        e_phoff;                       /* Program header table file offset */
    ElfN_Off        e_shoff;                        /* Section headr table file offset */
    ElfN_Word       e_flags;                        /* Processor-specific flags */
    ElfN_Half       e_ehsize;                      /* ELF header size in bytes */
    ElfN_Half       e_phentsize;                 /* Program header table entry size */
    ElfN_Half       e_phnum;                    /* Program header entry count */
    ElfN_Half       e_shentsize;                  /* Section header table entry size */
    ElfN_Half       e_shnum;                      /* Sectino header table entry count */
    ElfN_Half       shstrndx;                      /* Sectino header string table index */
} Elf32_Ehdr

binaries

실제로는 어떻게 이 값이 hex 로 저장되어 있는지 살펴보자.

<그림>

확대

당연한 이야기지만 이 구조체 structure 를 보면 header에 어떤 것들이 들어있는지 알 수 있다.

아래와 같은 elf file 이 있다고 하자.

0x7f, 0x45, 0x4c, 0x46, 0x01, 0x01, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x28, 0x00, ...

e_ident
처음 16개의 byte 들(e_ident[EI_NIENT])을 살펴보자.

EI_MAG*

```
0x7f, 0x45, 0x4c, 0x46
```
처음 4개는 이 파일이 ELF object file 인 것을 알려주는 magic number 이다.

EI_CLASS

그 다음 byte, 즉 5번째 byte 는 file 의 class 를 나타낸다.
ELF file 이 다양한 사이즈의 머신에서 가져다 쓸 수 있게 하기 위해서 이 ELF file 이 어떤 machine 에서 작동하는 놈이다라는 것을 알려줄 필요가 있다.

'1'은 32-bit objects 라는 것(ELFCLASS32)을 알려주며,
'2'는 64-bit objects 라는 것(ELFCLASS64)을 알려준다.

EI_DATA

6번째 BYTE는 encoding type 을 알려준다.

'1'(ELFDATA2LSB) : little-endian
'2'(ELFDATA2MSB) : big-endian

EI_VERSION

7번째 byte 는 ELF header version 을 알려준다.
보통 '1'(EV_CURRENT) 를 사용한다.

EI_PAD

8번째 byte 부터 끝까지 '0'으로 채워져 있는데, 그냥 의미없이 채워넣은 것이다, 즉 padding 이다. 흔히 하는 말로 reserved, 예약되어 있는 것이다.
(EI_PAD 이 값이 현재 '7'인데, 만약 header에 들어갈 값이 더 생긴다면 당연히 EI_PAD 값을 큰 수로 변경해야 한다.)

e_type

17번째 byte 와 18번째 byte 는 지금 ELF file 의 format 을 알려준다.
자세한 사항은 놔두고, 일단 여기서는 executable file 이기 때문에 '2' 가 된다.

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