使用Objdump进行目标文件的反汇编和文件布局的简要分析

最新推荐文章于 2025-06-19 04:15:21 发布
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分类专栏： C & C++ 文章标签： linux 内存
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/paulery2012/article/details/39559259
本文通过实例介绍了如何使用objdump工具对Linux环境下ELF-X86类型的目标文件进行反汇编和文件布局分析。内容包括：使用file命令确认文件类型，objdump -d选项展示的函数入口地址，以及objdump -hrt揭示的.bss、.data、.rodata等段的特性及其在内存中的布局情况。

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一、源代码文件如下图




二、使用file命令查看文件类型

分析：编译后的目标文件类型为ELF-X86类型




三、使用objdump –d 进行反汇编

分析：

1、  目标文件类型为ELF-X86

2、  <mian>下面的callq包含重定位项，也就是2个函数的入口地址




四、objdump –hrt 查看目标文件布局图

分析：

1、.bss 没有初始化和初始化为0的全局变量（bss类型的全局变量只占内存空间，而不占文件空间）

2、.data 很明显就是数据段，里面存放着数据。（如果数据为0，为了优化考虑，编译器会把他当作bss处理）。data段存放初始化过的（非0）的全局变量。data类型的全局变量占用文件空间，运行时占用内存空间。

3、rodata 只读数据段，他是多个进程间共享的，这样可以提高空间利用率。

4、段-size:

.text 7b

.data 04

.bss 0

.rodata 1e






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在 Ubuntu 上：`sudo apt-get install srecord` - 在 Windows 上：下载预编译二进制文件并添加到 PATH。 - **转换命令**： 假设您的 HEX 文件名为 `input.hex`，运行以下命令将其转换为二进制文件 `output.bin`： ```bash srec_cat input.hex -intel -o output.bin -binary ``` - `-intel`：指定输入文件为 Intel HEX 格式。 - `-o output.bin`：输出二进制文件。 - `-binary`：指定输出格式为二进制[^5]。 如果 SRecord 不可用，您可以使用 Python 脚本临时转换（保存为 `hex2bin.py`）： ```python import binascii import sys with open(sys.argv[1], 'r') as hex_file, open(sys.argv[2], 'wb') as bin_file: for line in hex_file: if line[0] == ':': # Intel HEX 格式标识 data = line.strip()[9:-2] # 提取数据部分 bin_file.write(binascii.unhexlify(data)) ``` 运行：`python hex2bin.py input.hex output.bin`。 #### 步骤 2: 使用 arm-none-eabi-objdump 反汇编二进制文件 现在，您有二进制文件 `output.bin`，可以使用 `arm-none-eabi-objdump` 进行反汇编。注意，二进制文件不包含符号信息（如函数名），因此反汇编输出将是纯指令序列。您需要指定目标架构（如 ARM 或 Thumb），这取决于 HEX 文件的来源（例如，STM32 MCU 通常使用 Thumb 指令集）。 - **基本反汇编命令**： ```bash arm-none-eabi-objdump -b binary -m arm -D output.bin > disassembly.asm ``` - `-b binary`：指定输入文件为二进制格式。 - `-m arm`：指定目标架构为 ARM（如果您的设备使用 Thumb 指令集，改为 `-mthumb`）。 - `-D`：对所有段进行反汇编（包括代码和数据）。 - `> disassembly.asm`：将输出重定向到 `disassembly.asm` 文件，便于查看[^1][^3]。 - **示例输出解释**： 反汇编文件 `disassembly.asm` 的内容类似： ``` 00000000 <.data>: 0: e3a00000 mov r0, #0 4: e12fff1e bx lr ``` 这显示地址和指令，但缺少符号（因为没有 ELF 调试信息）。 - **注意事项**： - **架构选择**：如果架构不确定（如 ARM vs Thumb），尝试 `-m arm` 或 `-mthumb`。如果反汇编结果无效，检查您的 MCU 文档（例如，Cortex-M 系列通常用 Thumb）。 - **地址偏移**：HEX 文件包含起始地址，但二进制文件反汇编时地址从 0 开始。如果需要真实地址，在转换步骤中保留地址信息（`srec_cat` 默认处理）。 - **性能问题**：如果 HEX 文件很大，反汇编可能耗时；添加 `-S` 选项（如 `-S` 混合源代码）无效，因为二进制文件无源码信息[^3]。 #### 备选方法：直接尝试反汇编 HEX 文件（不推荐） 虽然 `arm-none-eabi-objdump` 不直接支持 HEX 文件，但您可以尝试强制处理（结果可能不完整）： ```bash arm-none-eabi-objdump -m arm -D input.hex > output.asm ``` 但这种方法常失败，因为 objdump 期望 ELF 格式。推荐使用上述转换步骤以确保可靠性[^1][^3]。 #### 常见问题解决 - **工具未找到**：确保 ARM GCC 工具链已安装（如 [GNU Arm Embedded Toolchain](https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm)），并添加到系统 PATH。 - **反汇编输出空**：检查架构选项（如 `-m arm` 是否正确）；或 HEX 文件损坏，使用工具如 `hexdump -C input.hex` 验证。 - **链接错误**：如果涉及内存溢出（如引用[4]所述），确保转换后的文件大小匹配 MCU RAM 限制，避免 `region 'ram' overflowed` 错误[^4]。 通过以上步骤，您可以成功对 HEX 文件进行反汇编。如果您有原始 ELF 文件（带符号信息），直接使用 `arm-none-eabi-objdump -d input.elf > output.asm` 会更高效[^1][^3]。
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