ELF ఫైల్ ఆకృతిని అర్థం చేసుకోవడం

సోర్స్ కోడ్ నుండి బైనరీ కోడ్ వరకు

ప్రోగ్రామింగ్ అనేది ఒక తెలివైన ఆలోచనతో మొదలవుతుంది మరియు మీకు నచ్చిన ప్రోగ్రామింగ్ లాంగ్వేజ్‌లో సోర్స్ కోడ్ రాయడం, ఉదాహరణకు C, మరియు ఫైల్‌లో సోర్స్ కోడ్‌ను సేవ్ చేయడం. తగినంత కంపైలర్ సహాయంతో, ఉదాహరణకు GCC, మీ సోర్స్ కోడ్ మొదట ఆబ్జెక్ట్ కోడ్‌లోకి అనువదించబడుతుంది. చివరికి, లింకర్ ఆబ్జెక్ట్ కోడ్‌ని బైనరీ ఫైల్‌గా అనువదిస్తాడు, అది రిఫరెన్స్ చేసిన లైబ్రరీలతో ఆబ్జెక్ట్ కోడ్‌ని లింక్ చేస్తుంది. ఈ ఫైల్‌లో CPU ద్వారా అర్థం చేసుకున్న మెషిన్ కోడ్‌గా ఒకే సూచనలను కలిగి ఉంటుంది మరియు కంపైల్ చేసిన ప్రోగ్రామ్ రన్ అయిన వెంటనే అమలు చేయబడుతుంది.

పైన పేర్కొన్న బైనరీ ఫైల్ ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణాన్ని అనుసరిస్తుంది, మరియు అత్యంత సాధారణమైన వాటిలో ఒకటి ELF అని పేరు పెట్టబడింది, ఇది ఎక్జిక్యూటబుల్ మరియు లింక్ చేయదగిన ఆకృతిని సంక్షిప్తీకరిస్తుంది. ఇది ఎగ్జిక్యూటబుల్ ఫైల్స్, రీలోకాటబుల్ ఆబ్జెక్ట్ ఫైల్స్, షేర్డ్ లైబ్రరీలు మరియు కోర్ డంప్‌ల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇరవై సంవత్సరాల క్రితం-1999 లో-86 ఓపెన్ ప్రాజెక్ట్ X86 ప్రాసెసర్‌లపై యునిక్స్ మరియు యునిక్స్ లాంటి సిస్టమ్‌ల కోసం ప్రామాణిక బైనరీ ఫైల్ ఫార్మాట్‌గా ELF ని ఎంచుకుంది. అదృష్టవశాత్తూ, ELF ఫార్మాట్ గతంలో సిస్టమ్ V అప్లికేషన్ బైనరీ ఇంటర్‌ఫేస్ మరియు టూల్ ఇంటర్‌ఫేస్ స్టాండర్డ్ [4] రెండింటిలోనూ డాక్యుమెంట్ చేయబడింది. ఈ వాస్తవం వేర్వేరు విక్రేతలు మరియు యునిక్స్-ఆధారిత ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌ల డెవలపర్‌ల మధ్య ప్రామాణీకరణపై ఒప్పందాన్ని చాలా సులభతరం చేసింది.

ఆ నిర్ణయం వెనుక కారణం ELF-వశ్యత, పొడిగింపు మరియు విభిన్న ఎండియన్ ఫార్మాట్‌లు మరియు చిరునామా పరిమాణాల కోసం క్రాస్-ప్లాట్‌ఫారమ్ మద్దతు. ELF డిజైన్ నిర్దిష్ట ప్రాసెసర్, ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్ లేదా హార్డ్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్‌కి మాత్రమే పరిమితం కాదు. ఎగ్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ ఫార్మాట్‌ల వివరణాత్మక పోలిక కోసం, ఇక్కడ చూడండి [3].

అప్పటి నుండి, ELF ఫార్మాట్ వివిధ ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్స్ ద్వారా ఉపయోగంలో ఉంది. ఇతరులలో, ఇందులో Linux, Solaris/Illumos, Free-, Net- మరియు OpenBSD, QNX, BeOS/Haiku మరియు Fuchsia OS ఉన్నాయి [2]. ఇంకా, మీరు దీన్ని Android, Maemo లేదా Meego OS/Sailfish OS నడుస్తున్న మొబైల్ పరికరాల్లో అలాగే ప్లేస్టేషన్ పోర్టబుల్, డ్రీమ్‌కాస్ట్ మరియు Wii వంటి గేమ్ కన్సోల్‌లలో కనుగొనవచ్చు.

ELF ఫైల్స్ కోసం ఫైల్ పేరు పొడిగింపును స్పెసిఫికేషన్ స్పష్టం చేయదు. .Axf, .bin, .elf, .o, .prx, .puff, .ko, .so, మరియు .mod, లేదా none వంటి అక్షరాల కలయికలు ఉపయోగంలో ఉన్నాయి.

ELF ఫైల్ నిర్మాణం

లైనక్స్ టెర్మినల్‌లో, ELF ఫైల్ నిర్మాణం గురించి మ్యాన్ ఎల్ఫ్ అనే కమాండ్ మీకు సులభమైన సారాంశాన్ని అందిస్తుంది:

జాబితా 1: ELF నిర్మాణం యొక్క మ్యాన్‌పేజ్

పై వివరణ నుండి మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ELF ఫైల్ రెండు విభాగాలను కలిగి ఉంటుంది - ELF హెడర్ మరియు ఫైల్ డేటా. ఫైల్ డేటా విభాగంలో సున్నా లేదా అంతకంటే ఎక్కువ విభాగాలను వివరించే ప్రోగ్రామ్ హెడర్ టేబుల్, సున్నా లేదా అంతకంటే ఎక్కువ విభాగాలను వివరించే సెక్షన్ హెడర్ టేబుల్, ప్రోగ్రామ్ హెడర్ టేబుల్ నుండి ఎంట్రీలు సూచించిన డేటా మరియు సెక్షన్ హెడర్ టేబుల్ ఉంటాయి. ప్రతి సెగ్మెంట్ ఫైల్ యొక్క రన్-టైమ్ ఎగ్జిక్యూషన్ కోసం అవసరమైన సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే విభాగాలు లింక్ చేయడం మరియు పునloస్థాపించడం కోసం ముఖ్యమైన డేటాను కలిగి ఉంటాయి. మూర్తి 1 దీనిని క్రమపద్ధతిలో వివరిస్తుంది.

ELF హెడర్

ELF హెడర్ 32 బైట్ల పొడవు, మరియు ఫైల్ ఫార్మాట్‌ను గుర్తిస్తుంది. ఇది 0x7F, 0x45, 0x4c, మరియు 0x46 అనే నాలుగు ఏకైక బైట్‌ల క్రమంతో మొదలవుతుంది, ఇది E, L మరియు F అనే మూడు అక్షరాలకు అనువదిస్తుంది. ఇతర విలువలలో, ఇది 32 కోసం ELF ఫైల్ అని హెడర్ కూడా సూచిస్తుంది 64-బిట్ ఫార్మాట్, చిన్న లేదా పెద్ద ఎండియన్‌నెస్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, సరైన అప్లికేషన్ బైనరీ ఇంటర్‌ఫేస్ (ABI) మరియు cpu ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్‌తో పరస్పర చర్య చేయడానికి ELF వెర్షన్‌తో పాటు ఏ ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ కోసం ఫైల్ కంపైల్ చేయబడిందో చూపిస్తుంది.

బైనరీ ఫైల్ టచ్ యొక్క హెక్‌డంప్ ఈ విధంగా కనిపిస్తుంది:

.లిస్టింగ్ 2: బైనరీ ఫైల్ యొక్క హెక్స్‌డంప్

డెబియన్ GNU/Linux GNU 'binutils' ప్యాకేజీలో అందించబడిన రీడెల్ఫ్ ఆదేశాన్ని అందిస్తుంది. స్విచ్ -h (చిన్న -వెర్షన్ -ఫైల్ -హెడర్) తో పాటు ఇది ELF ఫైల్ యొక్క హెడర్‌ను చక్కగా ప్రదర్శిస్తుంది. కమాండ్ టచ్ కోసం లిస్టింగ్ 3 దీనిని వివరిస్తుంది.

.లిస్టింగ్ 3: ELF ఫైల్ హెడర్‌ని ప్రదర్శిస్తోంది

ప్రోగ్రామ్ హెడర్

ప్రోగ్రామ్ హెడర్ రన్-టైమ్‌లో ఉపయోగించిన సెగ్మెంట్‌లను చూపుతుంది మరియు ప్రాసెస్ ఇమేజ్‌ను ఎలా సృష్టించాలో సిస్టమ్‌కు తెలియజేస్తుంది. లిస్టింగ్ 2 నుండి హెడర్ ELF ఫైల్‌లో 56 బైట్‌ల సైజు కలిగిన 9 ప్రోగ్రామ్ హెడర్‌లు ఉన్నాయని మరియు మొదటి హెడర్ బైట్ 64 వద్ద మొదలవుతుందని చూపిస్తుంది.

మళ్ళీ, రీడెల్ఫ్ కమాండ్ ELF ఫైల్ నుండి సమాచారాన్ని సేకరించేందుకు సహాయపడుతుంది. లివింగ్ 4 లో చూపిన విధంగా స్విచ్ -ఎల్ (–ప్రోగ్రామ్ -హెడర్‌లు లేదా –సెగ్మెంట్‌ల కోసం చిన్నది) మరిన్ని వివరాలను వెల్లడిస్తుంది.

.లిస్టింగ్ 4: ప్రోగ్రామ్ హెడర్‌ల గురించి సమాచారాన్ని ప్రదర్శించండి

విభాగం శీర్షిక

ELF నిర్మాణం యొక్క మూడవ భాగం విభాగం శీర్షిక. ఇది బైనరీ యొక్క ఒకే విభాగాలను జాబితా చేయడానికి ఉద్దేశించబడింది. స్విచ్ -S (సెక్షన్ -హెడర్‌లు లేదా –సెక్షన్‌ల కోసం చిన్నది) విభిన్న శీర్షికలను జాబితా చేస్తుంది. టచ్ కమాండ్ కొరకు, 27 సెక్షన్ హెడర్‌లు ఉన్నాయి, మరియు లిస్టింగ్ 5 వాటిలో మొదటి నాలుగు మరియు చివరిది మాత్రమే చూపిస్తుంది. ప్రతి పంక్తి విభాగం పరిమాణం, విభాగం రకం అలాగే దాని చిరునామా మరియు మెమరీ ఆఫ్‌సెట్‌ను కవర్ చేస్తుంది.

.లిస్టింగ్ 5: రీడెల్ఫ్ ద్వారా వెల్లడించిన విభాగం వివరాలు

ELF ఫైల్‌ని విశ్లేషించడానికి ఉపకరణాలు

పై ఉదాహరణల నుండి మీరు గమనించినట్లుగా, GNU/Linux అనేక ELF ఫైల్‌ని విశ్లేషించడానికి సహాయపడే అనేక ఉపయోగకరమైన సాధనాలతో రూపొందించబడింది. మేము పరిశీలించే మొదటి అభ్యర్థి ఫైల్ యుటిలిటీ.

ELF ఫైల్‌ల గురించి ప్రాథమిక సమాచారాన్ని ఫైల్ ప్రదర్శిస్తుంది, ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్ ఆర్కిటెక్చర్‌తో సహా, దీని కోసం కోడ్ మార్చగల, ఎక్జిక్యూటబుల్ లేదా షేర్డ్ ఆబ్జెక్ట్ ఫైల్‌లో ఉద్దేశించబడింది. లిస్టింగ్ 6 లో/బిన్/టచ్ అనేది 64-బిట్ ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్, లైనక్స్ స్టాండర్డ్ బేస్ (LSB) తరువాత, డైనమిక్ లింక్ చేయబడింది మరియు GNU/Linux కెర్నల్ వెర్షన్ 2.6.32 కోసం నిర్మించబడింది.

.లిస్టింగ్ 6: ఫైల్ ఉపయోగించి ప్రాథమిక సమాచారం

రెండవ అభ్యర్థి రీడెల్ఫ్. ఇది ELF ఫైల్ గురించి వివరణాత్మక సమాచారాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. స్విచ్‌ల జాబితా చాలా పొడవుగా ఉంది మరియు ELF ఫార్మాట్‌లోని అన్ని అంశాలను కవర్ చేస్తుంది. స్విచ్ -n (–నోట్స్ కోసం చిన్నది) లిస్టింగ్ 7 ఉపయోగించి, నోట్ విభాగాలు మాత్రమే కనిపిస్తాయి, ఫైల్ టచ్‌లో ఉన్నవి -ABI వెర్షన్ ట్యాగ్ మరియు బిల్డ్ ID బిట్‌స్ట్రింగ్.

.లిస్టింగ్ 7: ELF ఫైల్ యొక్క ఎంచుకున్న విభాగాలను ప్రదర్శించండి

సోలారిస్ మరియు ఫ్రీబిఎస్‌డి కింద, యుటిలిటీ ఎల్ఫ్‌డంప్ [7] రీడెల్ఫ్‌కి అనుగుణంగా ఉంటుందని గమనించండి. 2019 నాటికి, 2003 నుండి కొత్త విడుదల లేదా నవీకరణ లేదు.

నంబర్ మూడు అనేది ఎల్ఫుటిల్స్ [6] అనే ప్యాకేజీ, ఇది పూర్తిగా లైనక్స్ కోసం అందుబాటులో ఉంది. ఇది GNU Binutils కు ప్రత్యామ్నాయ సాధనాలను అందిస్తుంది మరియు ELF ఫైల్‌లను ధృవీకరించడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది. ప్యాకేజీలో అందించిన యుటిలిటీల పేర్లు 'elf utils' కోసం eu తో ప్రారంభమవుతాయని గమనించండి.

చివరగా కానీ మేము ఆబ్జెక్డంప్ గురించి ప్రస్తావిస్తాము. ఈ సాధనం రీడెల్ఫ్‌ని పోలి ఉంటుంది కానీ ఆబ్జెక్ట్ ఫైల్స్‌పై దృష్టి పెడుతుంది. ఇది ELF ఫైల్స్ మరియు ఇతర ఆబ్జెక్ట్ ఫార్మాట్‌ల గురించి సమానమైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.

.లిస్టింగ్ 8: ఆబ్జెక్డంప్ ద్వారా సేకరించిన ఫైల్ సమాచారం

ELF ఫైల్‌లోని కంటెంట్‌లను చదవడానికి మరియు దానిని తారుమారు చేసే సాధనాలను కలిగి ఉన్న 'elfkickers' [9] అనే సాఫ్ట్‌వేర్ ప్యాకేజీ కూడా ఉంది. దురదృష్టవశాత్తు, విడుదలల సంఖ్య చాలా తక్కువగా ఉంది, అందుకే మేము దానిని ప్రస్తావించాము మరియు మరిన్ని ఉదాహరణలు చూపవద్దు.

డెవలపర్‌గా మీరు బదులుగా బదులుగా 'పాక్స్-యుటిల్స్' [10,11] ని చూడవచ్చు. ఈ యుటిలిటీల సెట్ ELF ఫైల్‌లను ధృవీకరించడానికి సహాయపడే అనేక సాధనాలను అందిస్తుంది. ఉదాహరణగా, డంపెల్ఫ్ ELF ఫైల్‌ని విశ్లేషిస్తుంది మరియు వివరాలను కలిగి ఉన్న C హెడర్ ఫైల్‌ను అందిస్తుంది - మూర్తి 2 చూడండి.

ముగింపు

తెలివైన డిజైన్ మరియు అద్భుతమైన డాక్యుమెంటేషన్ కలయికకు ధన్యవాదాలు ELF ఫార్మాట్ చాలా బాగా పనిచేస్తుంది మరియు 20 సంవత్సరాల తర్వాత ఇప్పటికీ ఉపయోగంలో ఉంది. పైన చూపిన యుటిలిటీలు మీకు ELF ఫైల్‌పై అంతర్దృష్టి వీక్షణను అనుమతిస్తాయి మరియు ప్రోగ్రామ్ ఏమి చేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. సాఫ్ట్‌వేర్‌ను విశ్లేషించడానికి ఇవి మొదటి దశలు - హ్యాపీ హ్యాకింగ్!

లింకులు మరియు సూచనలు

• [1] ఎక్జిక్యూటబుల్ మరియు లింక్ చేయగల ఫార్మాట్ (ELF), వికీపీడియా
• [2] ఫుచ్సియా OS
• [3] ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ ఫార్మాట్‌ల పోలిక, వికీపీడియా
• [4] లైనక్స్ ఫౌండేషన్, రిఫరెన్స్ స్పెసిఫికేషన్‌లు
• [5] సిరో శాంటిల్లి: ELF హలో వరల్డ్ ట్యుటోరియల్
• [6] elfutils డెబియన్ ప్యాకేజీ
• [7] elfdump
• [8] మైఖేల్ బోలెన్: Linux లో ELF ఫైల్స్ యొక్క 101: అండర్స్టాండింగ్ మరియు విశ్లేషణ
• [9] elfkickers
• [10] గట్టిపడిన/PaX యుటిలిటీస్
• [పదకొండు] పాక్స్-యుటిల్స్, డెబియన్ ప్యాకేజీ

రసీదులు

ఈ వ్యాసం తయారీకి సంబంధించి ఆక్సెల్ బెకెర్ట్ అందించిన మద్దతుకు రచయిత కృతజ్ఞతలు తెలుపుతున్నారు.