最小C程序(264字节), 最小ELF程序(45字节)

本文介绍了一个极简的C程序实现方法,通过直接使用内联汇编调用系统中断来实现返回值为42的功能。此外,还提供了一个极小的ELF程序示例,展示了如何使用NASM进行编译并直接执行。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

极小C程序

tiny.c:

void  start()
{
 __asm__(
" movl $1,  %eax;\n\t "
     
   " movl $42, %ebx;\n\t "
    
   " int $0x80 " );
}

 

ld链接脚本,tiny.lds:

ENTRY(start)
SECTIONS
{
         . 
=   0x08048000   +  SIZEOF_HEADERS;
        
t  : {  * (.text) }
         
/ DISCARD /  : {  * (.bss)  * (.data)  * (.rodata)  * (.note.GNU - stack) }
         
/ DISCARD /  : {  * (.comment) }
}


 t 段名更短,  /DISCARD/ 丢弃不需要的段。

 

Makefile:

tiny:tiny.o
   ld 
- static   - - T tiny.lds  - o tiny tiny.o
   strip tiny
 
tiny.o:tiny.c 
   gcc 
- fomit - frame - pointer  - - o tiny.o tiny.c
 
clean:
   rm 
- f tiny tiny.o


-fomit-frame-pointer 可以省略掉 ebp 操作。

 

$objdump -d tiny

tiny:     file format elf32 -i386

Disassembly of section t:

08048074   < t > :
 
8048074 :       b8  01   00   00   00           mov    $ 0x1 , % eax
 
8048079 :       bb 2a  00   00   00           mov    $ 0x2a , % ebx
 804807e:       cd 
80                     int     $ 0x80
 
8048080 :       c3                      ret    


shell执行

$make clean;make
$. / tiny
$echo $ ?
42
$wc  - c tiny
       264 tiny

 


极小ELF程序

 来至:http://www.muppetlabs.com/~breadbox/software/tiny/teensy.html

tiny.asm

ExpandedBlockStart.gif 代码
BITS  32  
    org     
0x08048000  
    db      
0x7F " ELF "              ; e_ident
    dd      
1                                        ; p_type
    dd      
0                                        ; p_offset
    dd      $$                                      ; p_vaddr 
    dw      
2                        ; e_type        ; p_paddr
    dw      
3                        ; e_machine
    dd      _start                  ; e_version     ; p_filesz
    dd      _start                  ; e_entry       ; p_memsz
    dd      
4                        ; e_phoff       ; p_flags
_start:
    mov     bl, 
42                   ; e_shoff       ; p_align
    xor     eax, eax
    inc     eax                     ; e_flags
    
int       0x80
    db      
0
    dw      
0x34                     ; e_ehsize
    dw      
0x20                     ; e_phentsize
    db      
1                        ; e_phnum
                 ; e_shentsize
                 ; e_shnum
                 ; e_shstrndx

    filesize      equ     $ 
-  $$



标准ELF头部就有52字节, 这个ELF其实是不标准的,只是可以运行(readelf, objdump, gdb都不能识别这个程序)。 

 

shell

  $ nasm  - f bin  - o tiny tiny.asm
  $ chmod  + x tiny
  $ . / tiny ; echo $ ?
  
42
  $ wc  - c tiny
       
45  tiny


 

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/napoleon_liu/archive/2010/10/29/1864578.html

<think>好的,用户之前问了关于在嵌入式C中使用GDB调试多线程的问题,现在又问了程序崩溃时如何查看core文件。我需要结合之前的回答,补充嵌入式环境下处理core dump的特殊性。 首先,用户可能是在嵌入式开发中遇到了程序崩溃的问题,想要通过core文件分析原因。但嵌入式设备通常资源有限,可能默认不生成core dump,或者存储空间不足,导致无法生成。这时候需要指导用户如何配置系统生成core dump,并转移到主机进行分析。 接下来,我需要考虑用户的使用场景。他们可能是在交叉编译环境下开发,目标机是嵌入式设备,运行RTOS或裸机系统。生成core文件需要设置ulimit,但嵌入式系统可能没有这样的工具,或者文件系统为只读,需要配置存储路径到可写的目录,比如/tmp。 然后,用户的真实需求不仅仅是生成core文件,而是如何分析它。他们可能需要使用交叉编译的GDB工具来加载core文件,结合调试符号进行问题定位。需要详细说明步骤,比如使用arm-none-eabi-gdb,指定core文件路径,以及如何查看堆栈、变量等信息。 另外,用户可能遇到无法生成core文件的情况,需要给出常见原因,比如权限问题、存储空间不足、内核配置不支持等。还要提供替代方法,比如通过GDB直接连接目标机进行事后调试,或者使用JTAG工具捕获崩溃状态。 还需要注意嵌入式环境的特殊性,比如使用BusyBox的ulimit配置,或者使用syslog记录崩溃信息作为补充。同时,可能涉及交叉调试时符号文件与可执行文件匹配的问题,提醒用户保留带调试符号的ELF文件。 最后,总结关键步骤,强调配置core dump生成、使用正确工具分析,以及替代方案。确保用户能够根据指导一步步解决问题,并理解可能遇到的障碍及解决办法。</think>在嵌入式C开发中,程序崩溃时通过分析 `core dump` 文件(核心转储文件)是定位问题的关键手段。但由于嵌入式系统的资源限制和特殊环境(如无文件系统、内存不足等),调试流程与常规Linux环境有所不同。以下是针对嵌入式场景的核心调试步骤和注意事项: --- ### **1. 嵌入式环境下生成Core Dump的挑战** #### **(1) 前提条件** - **系统需支持生成core文件**: 嵌入式系统内核需配置 `CONFIG_COREDUMP` 选项(Linux内核),或RTOS提供类似功能(如FreeRTOS的堆栈溢出检测)。 - **存储空间**:需确保设备有足够空间保存core文件(通常需要几十KB到几MB)。 #### **(2) 配置嵌入式设备生成Core** - **Linux嵌入式设备**: ```bash # 设置core文件大小限制(嵌入式设备可能默认关闭) ulimit -c unlimited # 临时生效 echo "0" > /proc/sys/kernel/core_uses_pid # 可选:简化core文件名 echo "/tmp/core" > /proc/sys/kernel/core_pattern # 指定core文件路径 ``` - **RTOS或无文件系统设备**: - 需通过调试器(如JTAG)直接捕获崩溃时的内存快照。 - 示例:使用OpenOCD + GDB在崩溃时触发内存转储: ```bash (gdb) target remote :3333 # 连接JTAG调试器 (gdb) monitor reset # 复位设备 (gdb) c # 运行程序 # 崩溃后手动触发内存转储 (gdb) dump memory core.bin 0x20000000 0x2000C000 # 转储内存区域 ``` --- ### **2. 分析Core Dump的流程** #### **(1) 将Core文件传输到主机** - 若设备有网络或存储介质(如SD卡): ```bash scp root@嵌入式设备IP:/tmp/core ./ # 通过SSH下载 ``` #### **(2) 使用交叉编译工具链的GDB分析** - **加载可执行文件和core文件**: ```bash arm-none-eabi-gdb -q ./your_program.elf -c /path/to/core ``` - 确保可执行文件与崩溃时的程序版本一致,且编译时包含 `-g` 调试符号。 #### **(3) 关键调试命令** - **查看崩溃位置**: ```bash (gdb) bt # 显示崩溃时的调用栈 (gdb) info registers # 查看寄存器状态 (gdb) disassemble # 反汇编当前指令 ``` - **分析内存错误**: ```bash (gdb) x/i $pc # 查看崩溃时的指令 (gdb) print *0x故障地址 # 检查非法内存访问 ``` --- ### **3. 嵌入式常见崩溃场景与调试技巧** #### **(1) 栈溢出** - **现象**:`Segmentation fault` 或 `HardFault`(ARM Cortex-M)。 - **调试方法**: - 检查栈指针是否越界: ```bash (gdb) print $sp # 查看栈指针 (gdb) info address __stack_end__ # 获取栈底地址(需链接脚本支持) ``` - 对比栈指针与栈边界,若 `$sp < __stack_end__` 则为溢出。 #### **(2) 野指针/空指针** - **现象**:访问 `0x00000000` 或无效地址。 - **调试方法**: ```bash (gdb) info sym 0x故障地址 # 查看该地址对应的符号(如有) (gdb) watch *(int*)0x故障地址 # 设置观察点(需重启程序) ``` #### **(3) 多线程竞争** - **现象**:偶发崩溃,与锁或共享资源相关。 - **调试方法**: - 在GDB中加载core后查看线程状态: ```bash (gdb) info threads # 显示所有线程的堆栈 (gdb) thread 2 # 切换到线程2 (gdb) bt # 查看该线程的调用链 ``` --- ### **4. 嵌入式无Core文件的替代方案** 若设备无法生成core文件,可通过以下方法调试: #### **(1) 实时连接GDB** - 通过JTAG/SWD调试器连接目标设备,在崩溃时立即暂停: ```bash (gdb) target remote :3333 # OpenOCD/J-Link连接 (gdb) mon reset halt # 复位并暂停 (gdb) c # 运行程序 # 崩溃后手动中断: (gdb) Ctrl+C # 触发暂停 (gdb) bt # 查看堆栈 ``` #### **(2) 硬件异常捕获** - **ARM Cortex-M HardFault调试**: - 在HardFault处理函数中打印关键寄存器: ```c void HardFault_Handler(void) { uint32_t *sp = (uint32_t*)__get_MSP(); // 获取栈指针 uint32_t pc = sp[6]; // PC寄存器在栈中的位置 printf("HardFault at 0x%08x\n", pc); while(1); } ``` - 通过GDB直接读取 `CFSR`(配置故障状态寄存器): ```bash (gdb) x/xw 0xE000ED28 # Cortex-M3/M4的CFSR地址 ``` --- ### **5. 嵌入式Core调试注意事项** - **符号文件匹配**:确保主机上的ELF文件与设备运行的程序完全一致(包括编译选项)。 - **内存布局对齐**:若使用动态内存分配(如堆),需结合链接脚本(`.ld` 文件)检查内存分区。 - **最小化干扰**:避免在中断服务程序(ISR)中添加复杂调试逻辑,可能改变崩溃行为。 --- ### **6. 示例:分析栈溢出崩溃** #### **步骤** 1. GDB加载core文件: ```bash arm-none-eabi-gdb -q firmware.elf -c core ``` 2. 查看崩溃位置: ```bash (gdb) bt #0 0x08001234 in recursive_function (n=1000) at main.c:20 ``` 3. 检查栈指针: ```bash (gdb) print $1 = (void *) 0x20001ff0 (gdb) info address __stack_end__ Symbol "__stack_end__" is at 0x20002000 ``` - 计算栈剩余空间:`0x20002000 - 0x20001ff0 = 0x10 bytes`(仅剩16字节,已溢出)。 --- ### **总结** 在嵌入式C中调试程序崩溃的核心要点: 1. **确保生成Core**:配置设备允许生成core文件,或通过调试器捕获内存快照。 2. **交叉分析**:使用匹配的GDB工具链加载core文件,结合调试符号定位问题。 3. **硬件辅助**:利用JTAG调试器和硬件寄存器直接诊断底层异常(如HardFault)。 4. **替代方案**:若无core文件,通过实时调试或添加诊断代码捕获关键信息。
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