ELF
ELF（Executable and Linkable Format）は、Unix系システムで主に使用されるバイナリファイル形式の一つです。ELFは、実行可能ファイル、オブジェクトファイル、共有ライブラリ、およびコアダンプファイルなど、さまざまな用途に利用されます。ELFは、プラットフォームに依存しない形式であり、複数のアーキテクチャに対応しているため、移植性が高いという特徴があります。
歴史
[編集]ELFは、1990年代初頭にUNIX System V Release 4（SVR4）の一部として導入されました。従来のバイナリフォーマット（a.outなど）に代わるものとして設計され、より柔軟で効率的なリンキングおよび実行のための機能が追加されました。ELFは、BSD、Solarisなどの多くのUnix系オペレーティングシステムやLinuxのようなUnixを模倣したシステムで標準のファイル形式として採用されています。
ELFの構造
[編集]ELFファイルは、以下の主要な構造要素から成り立っています。
- ELFヘッダー
- ELFファイルの最初の部分に位置し、ファイルタイプ、アーキテクチャ、エントリポイント、プログラムヘッダーおよびセクションヘッダーの位置など、基本的な情報を提供します。
- プログラムヘッダー
- 実行時に必要な情報を格納するセクションで、実行可能なセクションの開始位置やサイズ、メモリ上の配置などが含まれます。ELFファイルが実行される際に、オペレーティングシステムがこの情報を使用します。
- セクションヘッダー
- ELFファイルの各セクションに関する情報を含む構造体です。各セクションは、データの種類（例えば、コード、データ、シンボルテーブルなど）やそのサイズ、名前、属性などを持ちます。
- セクション
- ELFファイルを構成するデータブロックであり、実行可能なコード、データ、リロケーション情報、デバッグ情報など、さまざまな情報を格納します。
ELFの用途
[編集]ELFは、以下の用途に広く利用されています。
- 実行可能ファイル
- プログラムが実行される際に使用されるファイル形式です。コンパイラが生成したコードが含まれています。
- 共有ライブラリ
- 複数のプログラムで共有されるライブラリを定義するために使用されます。これにより、メモリ使用量を削減し、プログラムの更新を容易にします。
- オブジェクトファイル
- コンパイラが生成する中間形式であり、リンクされる前のモジュールを表します。個別のオブジェクトファイルは、最終的な実行可能ファイルにリンクされます。
- コアダンプ
- プログラムが異常終了した際のメモリのスナップショットであり、デバッグに使用されます。コアダンプは、ELF形式で保存され、プログラムの状態を分析するための情報を提供します。
ELFの利点
[編集]ELF形式の主な利点は以下の通りです。
- 移植性
- ELFは、さまざまなアーキテクチャやプラットフォームで利用できるため、異なるシステム間での互換性があります。
- 拡張性
- ELFは、さまざまな目的に応じて柔軟に拡張できる設計となっており、新しい機能やデータ構造を追加することが容易です。
- 効率的なリンキング
- ELFは、実行時リンキングや遅延リンキングをサポートしており、プログラムの起動時間を短縮します。