Linux 기초: ABI / ELF

ABI

Application Binary Interface

두 개의 컴파일된 프로그램이 서로 상호 작용할 수 있는 방법 또는 프로그램이 라이브러리와 상호 작용할 수 있는 방법을 정의하는 표준을 나타냅니다.

ABI는 데이터 유형의 크기 및 정렬, 함수 호출 규칙, 메모리의 데이터 표현을 포함하여 프로그램 간에 데이터가 전달되는 방식에 대한 세부 정보를 지정합니다. 또한 프로그램이 시스템 호출, 라이브러리 함수 및 기타 공유 리소스와 같은 외부 리소스에 액세스하고 조작하는 방법을 정의합니다.

ABI는 서로 다른 아키텍처 및 플랫폼용으로 컴파일된 프로그램이 동일한 ABI를 준수하는 한 서로 상호 운용할 수 있도록 하기 때문에 중요합니다. 이를 통해 소프트웨어 개발자는 다양한 시스템에서 쉽게 배포하고 실행할 수 있는 프로그램을 작성할 수 있습니다.

 

ELF

Executable and Linkable Format

실행 파일, 개체 코드, 공유 라이브러리 및 코어 덤프의 표준 파일 형식입니다. ELF는 Linux, Unix 및 기타 Unix 계열 시스템과 일부 비 Unix 시스템을 비롯한 다양한 운영 체제 및 아키텍처에서 사용됩니다.

 

ABI와 ELF의 관계

ABI가 프로그램과 라이브러리가 메모리에 표시되는 방식을 지정하고

ELF는 이러한 프로그램과 라이브러리를 디스크에 저장하고 실행 시 메모리에 로드하는 데 사용되는 형식

이라는 점에서 관련이 있습니다.

즉, ABI는 컴파일된 프로그램과 운영 체제 또는 상호 작용하는 다른 프로그램 간의 인터페이스를 정의하는 반면 ELF는 이러한 프로그램을 메모리에 저장하고 로드하는 데 사용되는 형식입니다.

 

따라서 프로그램을 컴파일할 때 컴파일러는 기호 및 디버깅 정보와 같은 기타 정보와 함께 프로그램의 기계어 코드를 포함하는 개체 파일을 생성합니다. 그런 다음 이러한 개체 파일은 서로 연결되어 ELF 파일에 저장되며 메모리에 로드되어 실행될 수 있습니다. ELF 파일은 대상 아키텍처에 대한 ABI를 따르므로 예측 가능하고 일관된 방식으로 운영 체제 및 기타 프로그램과 상호 작용할 수 있습니다.

 

질문:

CPU가 ELF를 사용합니까?

 

 답변(Chat GPT)

ELF(Executable and Linkable Format)는 다양한 운영 체제 및 아키텍처에서 실행 파일, 개체 코드, 공유 라이브러리 및 코어 덤프를 저장하는 데 사용되는 파일 형식입니다. CPU(중앙 처리 장치)는 ELF 파일을 직접 사용하지 않습니다. 오히려 CPU는 기계 코드의 형태로 메모리에 저장된 명령을 실행합니다.

ELF 파일에 저장된 프로그램을 실행하려면 운영 체제는 먼저 ELF 파일을 메모리에 로드한 다음 그 안에 포함된 기계어 코드를 실행해야 합니다. 여기에는 프로그램에 대한 메모리 할당, ELF 파일을 메모리에 매핑, 기호 및 기타 참조 확인을 비롯한 여러 단계가 포함됩니다. 운영 체제는 ELF 로더라는 프로그램을 사용하여 이러한 작업을 수행합니다.

프로그램이 메모리에 로드되고 실행 준비가 되면 CPU는 메모리에서 기계 코드 명령어를 검색하여 실행합니다. CPU는 메모리에 있는 기계어 코드의 형식에 대해서는 신경 쓰지 않고, 이해하고 실행할 수 있는 형식만 있으면 됩니다.

따라서 귀하의 질문에 답하기 위해 CPU는 ELF를 직접 사용하지 않지만 ELF 형식으로 저장된 프로그램을 실행합니다. ELF는 프로그램을 실행하는 데 필요한 기계 코드 및 기타 정보를 저장하고 구성하는 데 사용되는 파일 형식일 뿐입니다.