linux elf文件格式学习心得

最近在做下载模块，遇到一个问题，需要把待下载的文件信息（文件名，文件类型等）带在文件中用于下载传输时解析。

具体详细设计不在这里讲了，我只把遇到的问题贴下来。有2种解决方案：

1. 写一个fileConf文件记录所有的信息，用mktail工具把下载文件和fileconf文件合并在一起。下载到目标机上之后把fileconf解析出来。

2. linux可执行文件和*.so文件是linux elf文件，需要编译的时候把appInfo编译到elf的section中。

 

以上2种方法各有好处，基于应用的考虑，我们选择更好的第二种但是这样就需要解析elf文件。elf文件的格式不在此垒述，网上有很多文章，我把我的实验过程记录了下来：

1. 编辑一个test.c文件：

 

#include

int helloworld()

{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
 
int main()
{
    helloworld();
    return 0;
}

 

2. make编译生成elf可执行文件test

 

3. #arm-linux-readelf -a test > a.txt
   a.txt中就可以直观的查看test这个elf文件的格式

 

4. #arm-linux-objdump -d test

   把elf文件用反汇编查看其运行的汇编代码，其中：

   0000837c :
    837c:       e92d4800        push    {fp, lr}
    8380:       e28db004        add     fp, sp, #4      ; 0x4
    8384:       e59f0014        ldr     r0, [pc, #20]   ; 83a0
    8388:       ebffffcb        bl      82bc <_init+0x48>
    838c:       e3a03000        mov     r3, #0  ; 0x0
    8390:       e1a00003        mov     r0, r3
    8394:       e24bd004        sub     sp, fp, #4      ; 0x4
    8398:       e8bd4800        pop     {fp, lr}
    839c:       e12fff1e        bx      lr
    83a0:       0000844c        .word   0x0000844c

 

就是int helloworld()的反汇编出来的指令。

我们看到83a0：这行， 这行提供了word存放的地址，也就是hello world这条打印语句存放的地址是44c

 

5. 用二进制编辑器打开test，查找到地址0x0000044c刚好存放的就是hello world打印语句。

 

因此我们可以通过这样的方式把信息存为一条打印语句，且也能被解析出来。

 

如果在文件中加入全局变量,如：char *pString="abcdefghi";

那么abcdefghi是存放在.rodata这个section里面的，也可以找到其对应的地址，并查看解析。

 

我们也可以自己添加一个section，方法在这篇博客中：

 

6. 如果你使用了strip对elf文件进行优化，那么你也可以从中找出那个打印信息所在的地址，只是反汇编看到的格式不同。

 

遗留问题：

1. 对应与动态连接库，我们就没有办法解析了，如果不加-fpic编译选项还可以，加上这个opt的话，.world的地址是不确定的

编译方式如下，读者可以自行研究：

#arm-linux-gcc -g -c -fPIC -o test.o test.c

#arm-linux-gcc -shared -o testso.so test.o

#arm-linux-readelf -a testso.so > a.txt

#arm-linux-objdump -d testso.so

 

2. 对于全局变量，这种方法也不可靠，在一个大型工程里面，全局变量存放的值可能被打断为几段存放，这个就是不可靠因素。

 

3. 通常在一个比较大的项目中，以上的方法也许对于不同的编译器结果往往不可预期，要多做实验。比如一个较大的elf文件，用反汇编的方法可能会找不到字符串地址，那么我们可以用下面这种方法：

。。。

#define PRINT1  "hello world11111"
#define PRINT2  "hello world22222"
#define PRINT3  "hello world33333"

typedef struct XUX_TAG {
    char szGroup[64];
    char szName[128];
    char szVersion[64];
}T_XUX;

。。。

const T_XUX a = {PRINT1, PRINT2, PRINT3};

。。。

 

这种方法的好处是，并不需要加一个section，只需要定义一个简单的结构体。并把资料预先初始化好。

#arm-linux-strip -s elfFile(优化elf文件)

#arm-linux-readelf -a elfFile > a.txt

#arm-linux-objdump -d elfFile > b.txt

 

从a.txt中我们可以根据section列表中的.rodata 找到可读资料的elf偏移地址和大小：

[14] .rodata           PROGBITS        000420d8 03a0d8 007638 00   A  0   0  4

 

再在elf文件中把0x7638这么大的rodata取出来查找你需要的资料。当然它的风险是增大了一点点搜索的难度而已。

 

 

PS: 以上方法效率低，不可靠，现在用一个新的方法：

把一个变量加入section的方法用例：

 

#define INFO1  "hello world11111"

#define INFO2  "hello world22222"

#define INFO3  "hello world33333"

 

typedef struct INFO_TAG {

    char szGroup[64];

    char szName[128];

    char szVersion[64];

}T_INFO;

 

T_INFO localmemory0 __attribute__ ((section("OURSECTION"))) = {INFO1, INFO2, INFO3};

 

readelf后 可以通过offset找到elf文件中的位置。