ELF的全稱是什麼？

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介紹

可執行和可連結格式 (ELF) 僅僅是可執行程式碼，共享庫和核心轉儲都儲存在二進位制記錄中，許多現代作業系統都使用它。ELF格式旨在取代之前的可執行檔案格式，例如a.out和COFF，它們適應性較差且使用起來更復雜。

ELF格式由頭部、程式頭、段頭和其他實際資料段組成。ELF檔案的頭部包含關於該檔案的一般資訊，例如ELF檔案的型別（可執行檔案、共享物件或核心轉儲）、它為其編譯的架構以及程式的入口點。

程式頭描述了不同的程式元件（如程式碼和資料段）如何載入到記憶體中。段頭包含程式各個節的描述，這些節包括符號表、重定位資料和除錯資料。

ELF檔案可以是靜態連結的或動態連結的。在靜態連結的可執行檔案中，程式所需的所有庫都包含在可執行檔案本身中。動態連結的可執行檔案在執行時將程式碼連結到共享庫，從而更有效地利用系統資源。

ELF格式已成為各種作業系統（包括Linux、Unix、macOS和許多Windows版本）上可執行檔案和共享庫的標準。

ELF的結構

ELF（可執行和可連結格式）檔案被劃分為不同的節，每個節都有自己的頭和資料。主要部分包括：

• ELF頭部 - ELF頭部部分列出了檔案的型別（可執行檔案、共享物件或核心轉儲）、它為其編譯的機器架構以及程式的入口點。

• 程式頭表 - 這一部分描述了程式的不同部分，包括程式碼和資料部分，以及它們應該如何載入到記憶體中。其中的每個程式頭都描述了程式的一個不同的部分。

• 節頭表 - 這一部分列出了程式的不同部分，包括符號表、重定位資料和除錯資料。

• 資料節 - 這些包含程式的實際資料，包括其程式碼、資料和其他資源。

ELF頭部包含的檔案型別、機器架構、程式入口點以及程式頭表和節頭表的位置和大小等資訊。另一個欄位是魔數，它標識該檔案是ELF檔案。

程式頭表包含程式頭的列表，每個程式頭描述程式的一個部分。這些部分包括程式碼段、資料段以及其他包含程式資源的部分。

節頭表中的每個節頭都描述程式的一個不同的部分。這些節包括符號表、字串表、重定位資訊和除錯資訊。

資料節包含程式的實際資料，包括其程式碼、資料和所需資源。這些部分根據程式頭表載入到記憶體中。

ELF的優點

可執行和可連結格式 (ELF) 檔案的優點如下：

• 可移植性 - 由於ELF檔案可在多種作業系統和體系結構之間移植，因此程式可以一次構建，並在多個平臺上執行。

• 動態連結 - ELF檔案支援動態連結，允許在執行時載入共享庫，從而使應用程式能夠共享資源並減少可執行檔案的大小。

• 安全性 - ELF檔案包含各種安全特性，例如只讀段、位置無關程式碼和堆疊保護，從而增強了對緩衝區溢位等攻擊的抵抗力。

• 除錯 - 除錯工具可以利用ELF檔案中包含的除錯資訊來幫助識別程式中的問題。

• ELF格式具有靈活性和可擴充套件性，允許新增額外的節和頭來支援新功能和技術。

• 由於ELF檔案在現代作業系統中的廣泛使用，因此它與各種工具和開發環境相容。

ELF與其他可執行檔案格式的比較

下表比較了ELF與其他一些常用的檔案格式：

• COFF（通用目標檔案格式）是一個較舊的檔案格式，仍在一些作業系統（如Microsoft Windows）上使用。雖然COFF和ELF有很多相似之處，但在一些重要方面有所不同，包括對位置無關程式碼和動態連結的支援。

• Mach-O（Mach物件檔案格式）是Apple的macOS和iOS使用的一種檔案格式。Mach-O與ELF的結構略有不同，並使用不同的頭部集，但也支援動態連結和位置無關程式碼。

• Microsoft Windows使用名為PE（可移植可執行檔案）的檔案格式。PE與ELF的結構和頭部集不同，但也支援動態連結和位置無關程式碼。

• a.out（彙編器輸出） - 這是一個較舊的檔案格式，在20世紀80年代和90年代經常在Unix系統中使用。它的結構比較簡單，並且缺少ELF的一些高階功能，如動態連結和位置無關程式碼。

結論

ELF（可執行和可連結格式）檔案格式是現代作業系統的核心組成部分，因為它提供了一種在多個平臺上分發和執行軟體應用程式的一致方法。該格式的許多優點，包括可移植性、動態連結、安全性、靈活性和擴充套件性，使其成為使用者和開發人員的首選。ELF檔案格式廣泛應用於Linux和Unix系統，並在許多行業中使用。儘管存在其他檔案格式，但由於其複雜的功能和與現代平臺的相容性，ELF被認為是可執行檔案格式的首選。

常見問題

Q1. 誰或什麼使用ELF？

答：ELF是一種檔案格式，用於在基於Unix和Linux的作業系統上儲存應用程式的可執行程式碼。它提供有關程式程式碼、資料和依賴項的資訊，從而允許在各種不同的硬體架構上執行程式。

Q2. ELF與其他可執行檔案格式有何不同？

答：ELF與其他檔案格式的不同之處在於，它支援動態連結、位置無關程式碼和增強的安全特性。其靈活的結構也使其能夠與各種硬體架構和作業系統相容。

Q3. Windows可以執行ELF檔案嗎？

答：要原生在Windows上執行ELF檔案，需要使用第三方軟體或模擬器。Windows使用的是可移植可執行檔案。