日期:2014-05-16  浏览次数:20583 次

linux下ELF文件和动态库,静态库分析

本文使用readelf和objdump工具,对PPC处理器下的ELF可执行文件进行分析.
首先展示一下我们将要分析的对象:
[ygliu@publicPC-6 home]$ cat test.c
#include <stdio.h>

int main(void)
{
??????? myprintf();
??????? return 0;
}
[ygliu@publicPC-6 home]$ cat myprintf.c
#include <stdio.h>

void myprintf(void)
{
??????? printf("hello,ferrysnow!\n");
}

编译如下:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc -c test.c
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc -c myprintf.c

查看生成的目标代码:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -h test.o | grep Type
Type:????????????????????????????? REL (可重定位文件)
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -h myprintf.o | grep Type
Type:????????????????????????????? REL (可重定位文件)

将目标代码生成可执行文件:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc -o test test.o myprintf.o
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -h test | grep Type
Type:????????????????????????????? EXEC (可执行文件)
root@ppc:/home# ./test
hello,ferrysnow!

创建静态链接库:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-ar rcsv libmyprintf.a myprintf.o
a - myprintf.o
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -h libmyprintf.a | grep Type
Type:????????????????????????????? REL (可重定位文件)
可以看出,静态链接库也是可重定位文件,它实际上是多个可重定位文件的集合.
使用静态链接库:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc -o test test.o libmyprintf.a
root@ppc:/home# ./test
hello,ferrysnow!

创建动态链接库:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc myprintf.o -shared -fPIC -o libmyprintf.so
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -h libmyprintf.so | grep Type??????
?? Type:????????????????????????????? DYN (共享目标文件)
使用动态链接库:
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-gcc -o testdyn test.o -lmyprintf -L./
root@ppc:/home# LD_LIBRARY_PATH=./ ./testdyn
hello,ferrysnow!
其中LD_LIBRARY_PATH用于指定动态链接库的搜索路径.

小结:
静态链接库和动态链接库由可重定位文件链接而成.
静态链接库由多个可重定位文件组成,并且在链接时加到可执行文件中去.
动态链接库在链接时,库文件本身并没有加到可执行文件中去,只是在可执行文件中加入了该库的名字等信息,以便在可执行文件运行过程中引用库中的函数时,由动态链接器去查找相关函数的地址,并调用它们.


ELF文件具有很大的灵活性,它通过文件头组织整个文件的总体结构,通过节区表 (Section Headers Table)和程序头(Program Headers Table或者叫段表)来分别描述可重定位文件和可执行文件。但不管是哪种类型,它们都需要它们的主体,即各种节区。在可重定位文件中,节区 表描述的就是各种节区本身;而在可执行文件中,程序头描述的是由各个节区组成的段(Segment),以便程序运行时动态装载器知道如何对它们进行内存映 像,从而方便程序加载和运行。先来看看 一些常见的节区.
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-readelf -S myprintf.o
共有11 个节头,从偏移量 0x114开始:

节头:
[Nr] Name????????????? Type??????????? Addr???? Off??? Size?? ES Flg Lk Inf Al
[ 0]?????????????????? NULL??????????? 00000000 000000 000000 00????? 0?? 0 0
[ 1] .text???????????? PROGBITS??????? 00000000 000034 000038 00 AX 0?? 0 4
[ 2] .rela.text??????? RELA??????????? 00000000 000388 000024 0c????? 9?? 1 4
[ 3] .data???????????? PROGBITS??????? 00000000 00006c 000000 00 WA 0?? 0 1
[ 4] .bss????????????? NOBITS????????? 00000000 00006c 000000 00 WA 0?? 0 1
[ 5] .rodata?????????? PROGBITS??????? 00000000 00006c 000014 00?? A 0?? 0 4
[ 6] .note.GNU-stack?? PROGBITS??????? 00000000 000080 000000 00????? 0?? 0 1
[ 7] .comment????????? PROGBITS??????? 00000000 000080 000040 00????? 0?? 0 1
[ 8] .shstrtab???????? STRTAB????????? 00000000 0000c0 000052 00????? 0?? 0 1
[ 9] .symtab?????????? SYMTAB????????? 00000000 0002cc 0000a0 10???? 10?? 8 4
[10] .strtab?????????? STRTAB????????? 00000000 00036c 00001c 00????? 0?? 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings)
I (info), L (link order), G (group), x (unknown)
O (extra OS processing required) o (OS specific), p (processor specific)
[ygliu@publicPC-6 home]$ ppc_85xx-objdump -d -j .text myprintf.o

myprintf:文件格式 elf32-powerpc

反汇编 .text 节:

00000000 <myprintf>:
?? 0:?? 94 21 ff f0???? stwu??? r1,-16(r1)
?? 4:?? 7c 08 02 a6???? mflr??? r0
?? 8:??