2.3.1测试----objdump学习

Posted 2021-11-01 20191331liyu

2.3.1测试

20191331 lyx

测试要求

0 推荐在OpenEuler系统中实现
1 编辑并运行2.3.1中的代码，要求在不修改t2.c 和 t1.c中main函数中的代码的情况下，程序运行结果是你的后四位学号。提交代码和运行结果截图。
2 网上学习objdump命令，提交不少于5篇博客链接和微信读书上的图书链接，并给出你认为最好的讲解资源的链接或图书名及章节
3 用objdump分析第1步中的可执行文件和目标文件，提交你的分析截图以及如何和教材讲解内容对应的，比如obj文件的文件头，代码段，数据段等，可执行文件如何链接mysum的。

0.实验准备

• 实验环境

本次实验使用 OpenEuler 20.03LTS操作系统。

1.编辑并运行

• 实验代码

********************t1.c*******************
#include <stdio.h>


int g = 100;
int h;
static int s;

main(int argc,char *argv[]){
        int a = 1; int b ;
        static int c = 3;
        b =2;
        c = mysum(a,b);
        printf("sum = %d\\n",c);
}

********************t2.c*******************
extern int g;
int mysum(int x,int y){
return 1229*x + y + g;
}

实验截图：

2.objdump学习

objdump命令是用查看目标文件或者可执行的目标文件的构成的gcc工具。

--archive-headers 
-a 
显示档案库的成员信息,类似ls -l将lib*.a的信息列出。 

-b bfdname 
--target=bfdname 
指定目标码格式。这不是必须的，objdump能自动识别许多格式，比如： 

objdump -b oasys -m vax -h fu.o 
显示fu.o的头部摘要信息，明确指出该文件是Vax系统下用Oasys编译器生成的目标文件。objdump -i将给出这里可以指定的目标码格式列表。 

-C 
--demangle 
将底层的符号名解码成用户级名字，除了去掉所开头的下划线之外，还使得C++函数名以可理解的方式显示出来。 

--debugging 
-g 
显示调试信息。企图解析保存在文件中的调试信息并以C语言的语法显示出来。仅仅支持某些类型的调试信息。有些其他的格式被readelf -w支持。 

-e 
--debugging-tags 
类似-g选项，但是生成的信息是和ctags工具相兼容的格式。 

--disassemble 
-d 
从objfile中反汇编那些特定指令机器码的section。 

-D 
--disassemble-all 
与 -d 类似，但反汇编所有section. 

--prefix-addresses 
反汇编的时候，显示每一行的完整地址。这是一种比较老的反汇编格式。 

-EB 
-EL 
--endian={big|little} 
指定目标文件的小端。这个项将影响反汇编出来的指令。在反汇编的文件没描述小端信息的时候用。例如S-records. 

-f 
--file-headers 
显示objfile中每个文件的整体头部摘要信息。 

-h 
--section-headers 
--headers 
显示目标文件各个section的头部摘要信息。 

-H 
--help 
简短的帮助信息。 

-i 
--info 
显示对于 -b 或者 -m 选项可用的架构和目标格式列表。 

-j name
--section=name 
仅仅显示指定名称为name的section的信息 

-l
--line-numbers 
用文件名和行号标注相应的目标代码，仅仅和-d、-D或者-r一起使用使用-ld和使用-d的区别不是很大，在源码级调试的时候有用，要求编译时使用了-g之类的调试编译选项。 

-m machine 
--architecture=machine 
指定反汇编目标文件时使用的架构，当待反汇编文件本身没描述架构信息的时候(比如S-records)，这个选项很有用。可以用-i选项列出这里能够指定的架构. 

--reloc 
-r 
显示文件的重定位入口。如果和-d或者-D一起使用，重定位部分以反汇编后的格式显示出来。 

--dynamic-reloc 
-R 
显示文件的动态重定位入口，仅仅对于动态目标文件意义，比如某些共享库。 

-s 
--full-contents 
显示指定section的完整内容。默认所有的非空section都会被显示。 

-S 
--source 
尽可能反汇编出源代码，尤其当编译的时候指定了-g这种调试参数时，效果比较明显。隐含了-d参数。 

--show-raw-insn 
反汇编的时候，显示每条汇编指令对应的机器码，如不指定--prefix-addresses，这将是缺省选项。 

--no-show-raw-insn 
反汇编时，不显示汇编指令的机器码，如不指定--prefix-addresses，这将是缺省选项。 

--start-address=address 
从指定地址开始显示数据，该选项影响-d、-r和-s选项的输出。 

--stop-address=address 
显示数据直到指定地址为止，该项影响-d、-r和-s选项的输出。 

-t 
--syms 
显示文件的符号表入口。类似于nm -s提供的信息 

-T 
--dynamic-syms 
显示文件的动态符号表入口，仅仅对动态目标文件意义，比如某些共享库。它显示的信息类似于 nm -D|--dynamic 显示的信息。 

-V 
--version 
版本信息 

--all-headers 
-x 
显示所可用的头信息，包括符号表、重定位入口。-x 等价于-a -f -h -r -t 同时指定。 

-z 
--disassemble-zeroes 
一般反汇编输出将省略大块的零，该选项使得这些零块也被反汇编。

对目标文件.o的反汇编：

gcc -c -o main.o main.c
objdump -s -d main.o > main.o.txt

对可执行文件.exe或.elf的反汇编：

gcc -o main main.c
objdump -s -d main > main.txt

我认为学习objdump最好的两篇博客：

• Linux下C程序的反汇编【转】 https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/8547950.html
• objdump反汇编代码阅读 http://cxd2014.github.io/2019/12/12/objdump/

知识补充

每个.0文件都包含：

• 一个文件头，包含代码段、数据段和BSS段的大小
• 一个代码段，包含机器指令
• 一个数据段，包含初始化全局变量和初始化静态局部变量
• 一个BSS段，包含未初始化全局变量和未初始化静态局部变量
• 代码中的指针以及数据和BSS中的偏移量的重定位信息
• 一个符号表，包含非静态全局变量、函数名称及其属性

可执行文件包含以下部分：

• 文件头：文件头包含可执行文件的加载信息和大小，其中
  • tsize=代码段大小
  • dsize=包含初始化全局变量和初始化静态局部变量的数据段大小
  • bsize=包含未初始化全局变量和未初始化静态局部变量的bss段大小
  • total_size=加载的可执行文件的总大小
• 代码段：也称为正文段，其包含程序的可执行代码。代码段从标准C启动代码zrt0.o开始，该代码调用main（）函数。
• 数据段：数据段包含初始化全局变量和初始化静态数据
• 符号表：可选，仅位运行调试所需。

参考资料：

• 怎么将二进制代码转换为中间代码(IR) https://www.zhihu.com/question/36734147/answer/80345324
• 为何.o文件Objdump反汇编看不到函数名,二进制反汇编能看到? https://bbs.csdn.net/topics/392027741
• objdump反汇编代码阅读 http://cxd2014.github.io/2019/12/12/objdump/
• Linux下C程序的反汇编【转】 https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/8547950.html
• 反汇编工具 objdump的使用简介 https://www.cnblogs.com/yygsj/p/5023789.html
• objdump命令 https://man.linuxde.net/objdump
• objdump命令的使用 https://blog.csdn.net/beyondioi/article/details/7796414
• objdump(Linux)反汇编命令使用指南 https://zhuanlan.zhihu.com/p/335550245

3.使用objdump分析可执行文件和目标文件

使用objdump分析目标文件：

使用objdump分析可执行文件：

由于我在t1.c中引用了stdio.h标准库 这就导致我的可执行程序反汇编后会包含所调用的stdio.h库中的内容，使反编译文件分析难度加大。

数据段：初始化的全局变量和初始化的静态局部变量

main函数：

mysum函数引用：

显示所可用的头信息，包括符号表、重定位入口：

可执行程序和目标文件的联系：

C++学习（三九六）如何查看.o文件

objdump  -h  xxxx.o

        打印主要段的信息

objdump  -x  xxxx.o
            打印更多的详细信息
objdump  -s  xxx.o
            将所有段的内容以16进制方式打印出来
objdump  -d  xxx.o  或者-S
            将所有包含指令的段反汇编
objdump   -t   xxx.o
            查看所有的符号以及他们所在段
readelf  -h   xxx.o
            查看.o文件的文件头详细信息
readelf   -S   xxx.o
            显示.o文件中的所有段,即查看段表
size xxx.o
            查看.o文件中各个段所占大小
nm xxx.o
            查看.o文件中所有的符号