raw binary文件探秘-优快云博客

Linux下的目标文件、动态库文件、可执行文件，其格式为elf格式。
elf文件是有结构的文件，其内部有丰富的信息，例如,可能包含了可执行文件的入口地址，各个节的起始地址，可重定位信息，还可能包含指令与代码行的对应关系（用于调试）。
内核则利用elf文件中的相关信息，加载运行可执行文件。
然而内核映像，u-boot映像这些特殊的文件，则是raw_binary文件。这当然有他的原因。
以u-boot为例，cpu通电后，就开始执行指令。而首先要执行的就是u-boot中的指令。然而cpu不具备解析elf文件的能力，他只知道执行指令。因此，只好给他一块纯粹的机器码让他跑。
因此，u-boot映像就做成了raw_binary文件。
raw_binary文件是没有任何结构的，其内容就是赤裸裸的代码与数据的组合体。
因此，不具备可解析性。

下面以一个简单的小例子，来看看raw_binary文件的面貌。

raw_binary.c是个简单的小程序，其内容如下：

char the_data[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
char bss_data1[3], bss_data2[4];

/* 为了初始化bss节，这里借助链接脚本中创建的两个符号，以得到bss节的地址区间 */
extern char __bss_start[], __bss_end[];
void init_bss_area();

void my_test_func()
{
    /* 为了能以raw binary形式运行，程序自己实现对bss节的清零 */
    init_bss_area(); 
    
    the_data[1]++;
    
    while (1)
    {
        asm volatile ("nop");
    }
}

void init_bss_area()
{
    int i, len = __bss_end - __bss_start;
    for (i=0; i<len; i++)
        __bss_start[i] = 0;
}

我们通过如下命令将上述代码编译成一个可执行文件。

[root@localhost raw_binary]# gcc -O2 -c raw_binary.c  -o  raw_binary.o
[root@localhost raw_binary]# ld -T raw_binary.lds raw_binary.o  -o raw_binary.exe

注意，上述编译过程中，我们用到了一个链接脚本raw_binary.lds。其内容如下：

ENTRY(my_test_func)
SECTIONS
{
    /* 这里设置代码段从2M开始 */
    . = 0x200000;
    .text :      
    {
        *(.text)
    }
    
    /* 我们让数据段的虚拟地址空间开始于8字节对齐的地方 */
    . = ALIGN(8);
    .data :
    {
        *(.data)
    }

    __bss_start = .; /* 创建一个符号，以方便C代码得到bss起始地址 */
    .bss : 
    {
        *(.bss)
    }
    __