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1. 개요
Executable and Linkable Format, ELFELF는 많은 유닉스 계열 운영체제의 실행 파일, 오브젝트 파일, 공유 라이브러리, 코어 덤프 등에 사용되는 바이너리 파일의 규격이다. 이것은 AT&T UNIX System V에서 처음 도입되었다.
ELF 파일의 예를 들면, 아래와 같은 것들이 있다.
- Executable Files
- 운영체제의 표준 실행 바이너리
ls,cd,mv,cp등등- Shared object files
libc-2.23.so- Relocatable files
- 컴파일 된 오브젝트 파일
hello_world.o- Core dump files
사용하는 운영체제는 BSD, 솔라리스, 그리고 리눅스가 있다. 다만 이것이 ELF 규격을 사용하는 특정 OS의 바이너리가 다른 ELF 규격 사용 OS에서 구동된다는 뜻은 아닌데, 바이너리 규격이 같을 뿐 ABI 등은 전혀 다르기 때문이다. 예를 들어 리눅스용 프로그램을 솔라리스에서 돌리려고 하면 에러가 나온다.
한편 모든 유닉스 운영체제가 ELF를 사용하는 것은 아니다. 구버전의 UNIX에서는 COFF를 사용했으며, Apple의 XNU 커널(macOS, iOS 등)은 Mach-O를, IBM의 AIX에서는 XCOFF를 사용한다.
2. 구조
ELF 파일은 이런 구조를 가지고 있다.| ELF Header |
| Program header table |
| .text |
| .rodata |
| .data |
| Section header table |
2.1. ELF header
먼저, ELF 헤더 같은 경우는 실행 파일에 대한 정보를 가지고 있다. 매직넘버는 .ELF (0x7F 0x45 0x4C 0x46).파일이 오브젝트 파일인지, 실행 파일인지, 아니면 공유 라이브러리 알려주는 데이터나, ELF 버전, 어떤 운영체제와 비트를 위해 컴파일된건지에 관해 정보가 있다.
| 오프셋 | 길이 | 뜻 |
| 0x00 | 4 | 헤더이다. 0x7F 다음에 ELF라고 적혀있다. 틀리면 실행 안된다. |
| 0x04 | 1 | 비트 정보이다. 64 비트(0x02)를 위한건지, 아니면 32비트 (0x01)를 위한건지에 관한 바이트다. |
| 0x05 | 1 | Endianness 관한 것이다. Little Endian (0x01)이거나, Big Endian (0x02) 이여야 한다. |
| 0x06 | 1 | 버전이다. 항상 0x01이다. |
| 0x07 | 1 | 어떤 운영체제를 위하여 제작되었는지를 결정한다. 리눅스는 0x03, FreeBSD는 0x09 이다. 자주 0x00으로 설정되는데, 문제 없다. |
| 0x08 | 1 | ABI 버전. 리눅스 에서는 특별한 뜻은 없는듯 하다. |
| 0x09 | 7 | 사용 되고 있지 않다. |
| 0x10 | 2 | 현 파일이 실행 (1), 오브젝트 (2), 공유 라이브러리 (3), 아니면 코어 (4) 인지 결정한다. |
| 0x12 | 2 | 아키텍처. x86은 0x03, x86-64는 0x3E, SPARC은 0x02이다. |
| 0x14 | 4 | ELF 버전. 0x01으로 설정되어 있다. |
| 0x18 | 4, 8 [1] | 어디서 부터 실행되어야 하는지에 관한 메모리 주소 포인트. |
| 0x1C, 0x20 | 4, 8 | 프로그램 헤더가 어디서 시작해야하는지에 관한 메모리 주소 포인트. |
| 0x20, 0x28 | 4, 8 | 섹션 헤더가 어디서 시작해야하는지에 관한 메모리 주소 포인트. |
| 0x24, 0x30 | 4 | 이 부분은 어떤 아키텍처이냐에 따라 다르다. |
| 0x28, 0x34 | 2 | 현 헤더의 크기. 32 비트이면 52, 64비트이면 64 (16진수가 아니다.) |
| 0x2A, 0x36 | 2 | 프로그램 헤더 크기. |
| 0x2C, 0x38 | 2 | 프로그램 헤더 테이블 엔트리 수. |
| 0x2E, 0x3A | 2 | 섹션 헤더 테이블 크기. |
| 0x30, 0x3C | 2 | 섹션 헤더 테이블 엔트리 수. |
| 0x32, 0x3E | 2 | 섹션 이름들이 있는 섹션 헤더 테이블 엔트리 인덱스. |
2.2. Program Header Table
프로그램 헤더 테이블이다.2.3. .text
이곳에 코드가 들어간다. 주로, push rax, mov[esp - 4], rdi, int 0x80같은 명령이 있다.물론, 바이너리이다 (...)
2.4. .rodata
Read-only Data segment. 읽기만 가능한 데이터 부분이다.char s[] = "hello world"; 주로, 이런 코드가 이 부분에 들어간다.주로, static이나, const 값들이 이곳으로 온다.
2.5. .data
이곳에는 데이터들이 있다.예를 들어, Hello, World! 프로그램이라면, Hello, World! 하는 문자열이 저장되어 있다.
보통 .text의 명령어가 이 문자열을 불러 온다.
.rodata와의 차이점은, 이 부분은 읽고 쓸수있다.
2.6. Section Header Table
[1] 32 비트일경우 4이고, 64비트이면 8이다.