ELF je standardní formát souboru pro spustitelné soubory, objektový kód a sdílené knihovny, používaný v rámci 3GPP pro distribuci softwaru na síťových zařízeních, aby byla zajištěna interoperabilita a spolehlivé provádění na různých hardwarových platformách.

Popis

Executable and Linkable Format (ELF) je všudypřítomný, na platformě nezávislý standard formátu binárních souborů. V kontextu 3GPP je odkazován jako standardizovaná metoda pro balení spustitelného kódu a souvisejících dat pro použití v síťových prvcích a uživatelských zařízeních (UE). Soubor ELF definuje, jak jsou strojový kód, data, tabulky symbolů, relokační informace a metadata programu organizovány do sekcí a segmentů. Tato organizace je klíčová pro systémový software, jako jsou linker a loader, které interpretují strukturu ELF, aby připravily program pro spuštění v paměti.

Technicky soubor ELF začíná hlavičkou ELF, která popisuje celkovou strukturu souboru, včetně cílové architektury (např. ARM, x86), vstupního bodu pro spuštění a offsetů k tabulce hlaviček sekcí a tabulce hlaviček programů. Tabulka hlaviček programů, používaná loadery, definuje segmenty – části souboru, které jsou mapovány do paměti během provádění, jako jsou segmenty spustitelného kódu (text) a datové segmenty. Tabulka hlaviček sekcí, používaná linkery a debuggerem, definuje jemněji členěné sekce uvnitř souboru, jako je .text pro kód, .data pro inicializované proměnné, .bss pro neinicializovaná data a .symtab pro symboly.

V prostředí sítě 3GPP je ELF formátem pro softwarové binární soubory, které běží na síťových funkcích, ať už virtualizovaných (jako u Cloud-Native Network Function – CNF) nebo na specializovaném hardwaru. Například software pro Virtualized Network Function (VNF) nebo Containerized Network Function, včetně aplikačního kódu a sdílených knihoven, je typicky distribuován a prováděn ve formátu ELF. Použití standardizovaného formátu, jako je ELF, zajišťuje, že podkladový operační systém a hypervizor na serverech typu commercial off-the-shelf (COTS) mohou správně načíst, prolinkovat závislosti a provést telekomunikační software, což podporuje přenositelnost a zjednodušuje správu životního cyklu softwaru od vývoje přes nasazení až po aktualizace.

K čemu slouží

ELF existuje k vyřešení problému nekompatibilních binárních formátů na různých výpočetních platformách a operačních systémech. Před takovými standardy často každý dodavatel systému používal proprietární formát spustitelných souborů, což extrémně ztěžovalo přenos softwaru. Vytvoření ELF, původně vyvinutého pro Unix System V.4 a později přijatého Linuxem a mnoha dalšími systémy, poskytlo společný, flexibilní a rozšiřitelný formát. To umožňuje kompilátorům, linkerům a loaderům z různých toolchainů interoperabilně vytvářet a zpracovávat binární soubory.

V rámci standardizačního rozsahu 3GPP odkazování na ELF (konkrétně v TS 31.131 pro aspekty jako bezpečné načítání softwaru) poskytuje stabilní, dobře pochopený základ pro diskusi o distribuci a provádění softwaru. Jak se sítě 3GPP s příchodem 5G vyvíjely směrem k cloud-nativním principům s využitím hardwaru COTS a virtualizace, závislost na standardních softwarových formátech, jako je ELF, se stala ještě kritičtější. Umožňuje dodavatelům síťových funkcí zabalit svůj software nezávisle na finálním nasazovacím hardwaru, pokud je podporována cílová CPU architektura. Toto oddělení je klíčovým prvkem pro virtualizaci síťových funkcí (NFV) a cloud-nativní síťové architektury, podporuje diverzitu dodavatelů, usnadňuje aktualizace a efektivní využití zdrojů.

Klíčové vlastnosti

• Standardizovaná struktura s hlavičkou ELF, tabulkou hlaviček programů a tabulkou hlaviček sekcí
• Podpora více procesorových architektur (např. ARM, x86, PowerPC)
• Definuje jak pohled pro linkování (sekce), tak pohled pro provádění (segmenty)
• Obsahuje informace o symbolech a relokacích pro dynamické linkování
• Používá se pro spustitelné soubory, sdílené knihovny, objektové soubory a výpisy paměti (core dumps)
• Umožňuje přenositelnost softwaru mezi platformami a efektivní načítání programů

Definující specifikace

• TS 31.131 (Rel-19) — C Language Binding for (U)SIM API

📖 Anglický originál a plná specifikace: ELF na 3GPP Explorer