qemu模拟执行固件文件(解决 Invalid ELF image for this architecture 问题)

本文介绍在Kali系统中安装QEMU的方法,并通过实例展示如何使用binwalk解压并分析路由器固件包,同时给出了根据不同ELF文件格式选择合适QEMU版本的技巧。

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

kali下qemu的安装:

apt-get install qemu 

使用Docker容器进行操作 https://hub.docker.com/r/asmimproved/qemu-mips/

分析某路由器固件包:

binwalk -Me bcrm.bin # -M 递归解压看情况可加可不加 -e 自动化提取

一般固件解压后的文件系统有squashfs和cpio,进入相应的文件夹

root@kali:~/work/openwrt/_brcm/squashfs-root# qemu-mipsel -L . bin/ls
bin/ls: Invalid ELF image for this architecture

# qemu-mipsel qemu user模式模拟运行 -L . 设置库路径为当前目录
一般报上面的这种错误目前我知道的会有两种情况

  1. 老版本的qemu会存在,新版本一般都不存在,参考解决链接:
    http://www.devttys0.com/2011/12/qemu-vs-sstrip/ 
  2. 文件的打开方式不正确,使用了错误的程序执行了ELF文件

针对第2种的解决方法及常识:

# 使用file识别当前文件的格式

# 识别为:ARM格式的ELF文件
root@kali:~/work/openwrt/_brcm/squashfs-root# file bin/busybox 
bin/busybox: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-uClibc.so.0, stripped

# 识别为:MIPS格式的ELF文件
root@kali:~/work/openwrt/_openwrt-we800g-squashfs.bin.extracted/squashfs-root# file bin/busybox 
bin/busybox: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS32 version 1, dynamically linked, interpreter /lib/ld-uClibc.so.0, corrupted section header size
依据上面类型使用不同的qemu程式模拟即可

root@kali:~/work/openwrt/_brcm/squashfs-root# qemu-arm -L . bin/ls
bin  etc  opt  proc  readonly  sbin  usr
先写这些,后续遇到问题再补充,至于漏洞挖掘的慢慢来。

<think>我们面对的错误信息是:"mipsel-binfmt-P: Invalid ELF image for this architecture"。这个错误通常发生在尝试在错误的架构上执行二进制文件时,或者使用错误的工具处理二进制文件时。具体到当前情况,结合之前的编译问题(关于strip的错误),可以推断问题可能发生在以下场景: 1. **执行环境问题**:可能是在MIPS大端(mips)设备或模拟器上尝试运行小端(mipsel)的二进制程序,或者相反。 2. **工具链问题**:在交叉编译过程中,使用了错误的工具链(例如,用大端的工具链处理小端的文件,或者工具链本身配置错误)。 3. **文件系统问题**:目标文件系统上的二进制文件可能已经损坏,或者被错误地替换。 ### 问题分析 - **mipsel** 表示MIPS小端架构(Little-Endian),而**mips**通常指大端(Big-Endian)。两者不兼容。 - **binfmt**是Linux内核的一个功能,用于识别并执行不同格式的二进制文件。当出现`Invalid ELF image for this architecture`错误时,意味着内核无法执行ELF文件,因为它的架构与当前系统不匹配。 ### 解决方案 #### 1. 确认目标设备架构 首先,确定目标设备是mips(大端)还是mipsel(小端)。可以通过以下方式检查: - 如果设备正在运行Linux,在设备上执行: ```bash uname -m ``` 或者查看`/proc/cpuinfo`: ```bash cat /proc/cpuinfo ``` 输出中会显示处理器架构信息。 #### 2. 使用正确的工具链 确保交叉编译工具链与目标设备架构匹配: - 对于mipsel(小端)设备,使用`mipsel-linux-gnu-`前缀的工具链。 - 对于mips(大端)设备,使用`mips-linux-gnu-`前缀的工具链。 在编译时,设置正确的环境变量: ```bash # 对于mipsel export CROSS_COMPILE=mipsel-linux-gnu- export CC=${CROSS_COMPILE}gcc export STRIP=${CROSS_COMPILE}strip # 对于mips(大端) export CROSS_COMPILE=mips-linux-gnu- export CC=${CROSS_COMPILE}gcc export STRIP=${CROSS_COMPILE}strip ``` #### 3. 检查二进制文件格式 在部署到设备之前,检查生成的二进制文件是否符合目标架构: ```bash file your_binary ``` 输出示例: ``` your_binary: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS32 rel2 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-uClibc.so.0, not stripped ``` 注意: - **LSB** 表示小端(mipsel)。 - **MSB** 表示大端(mips)。 如果发现二进制文件的端序与目标设备不符,需要重新编译。 #### 4. 配置内核支持binfmt_misc(如果适用) 如果是在开发机上使用QEMU等工具进行跨架构运行测试,需要确保正确配置了`binfmt_misc`: ```bash # 安装qemu-user-static sudo apt install qemu-user-static # 注册qemu解释器 sudo update-binfmts --install qemu-mipsel /usr/bin/qemu-mipsel-static --magic '\x7f\x45\x4c\x46\x01\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x08\x00' --mask '\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xfe\xff\xff\xff' ``` 然后重新启动服务: ```bash sudo service binfmt-support restart ``` #### 5. 重新编译并部署 使用正确的工具链重新编译程序,并确保部署到设备上的二进制文件与设备架构匹配。 ### 完整示例:为mipsel设备编译Hello World 1. 安装工具链(以Debian为例): ```bash sudo apt install gcc-mipsel-linux-gnu ``` 2. 编译程序: ```bash mipsel-linux-gnu-gcc -o hello hello.c ``` 3. 检查文件格式: ```bash file hello ``` 输出应为:`hello: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS32 rel2 version 1 (SYSV)...` 4. 部署到设备(或使用QEMU测试): ```bash qemu-mipsel-static hello ``` ### 总结 错误“mipsel-binfmt-P: Invalid ELF image for this architecture”的根本原因在于**二进制文件的架构(端序)与执行环境不匹配**。解决方案包括: 1. 确认目标设备架构(大端mips或小端mipsel)[^1] 2. 使用匹配的交叉编译工具链重新编译 3. 检查生成的二进制文件格式 4. 确保执行环境正确配置(如使用QEMU时配置binfmt_misc) §§相关问题§§ 1. 如何区分MIPS设备是大端还是小端架构? 2. 交叉编译时如何避免工具链前缀错误? 3. 在QEMU中运行MIPS程序有哪些常见问题解决方法? 4. 如何为嵌入式MIPS设备构建完整的文件系统?</think>### 解决 "mipsel-binfmt-P: Invalid ELF image for this architecture" 错误 该错误表明您尝试在 **MIPS大端架构(mips)** 设备上运行 **MIPS小端架构(mipsel)** 的二进制文件,两者存在端序(Endianness)不兼容问题。以下是完整解决方案: #### 1. 确认架构兼容性 ```bash # 在目标设备上执行 uname -m cat /proc/cpuinfo ``` - 若输出包含 `mips` 表示**大端架构** - 若输出包含 `mipsel` 表示**小端架构** > 💡 大端(Big-Endian)和小端(Little-Endian)的二进制文件互不兼容 #### 2. 解决方案 ##### 方案一:重建工具链(推荐) 1. 获取匹配的交叉编译工具链: ```bash # 大端架构 sudo apt install gcc-mips-linux-gnu binutils-mips-linux-gnu # 小端架构 sudo apt install gcc-mipsel-linux-gnu binutils-mipsel-linux-gnu ``` 2. 配置环境变量: ```bash # 大端示例 export CROSS_COMPILE=mips-linux-gnu- export CC=${CROSS_COMPILE}gcc export STRIP=${CROSS_COMPILE}strip # 小端示例 # export CROSS_COMPILE=mipsel-linux-gnu- ``` ##### 方案二:QEMU模拟器方案 ```bash # 安装动态二进制翻译器 sudo apt install qemu-user-static # 注册binfmt支持 sudo update-binfmts --install qemu-mipsel /usr/bin/qemu-mipsel-static --magic '\x7f\x45\x4c\x46\x01\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x08\x00' # 测试执行 qemu-mipsel-static ./your_binary ``` #### 3. 验证二进制兼容性 ```bash # 检查文件格式 file your_binary # 正确输出示例(大端): # ELF 32-bit MSB executable, MIPS... # 正确输出示例(小端): # ELF 32-bit LSB executable, MIPS... ``` #### 4. 常见修复场景 **场景1:内核模块不匹配** ```bash # 重新编译内核模块 make ARCH=mips CROSS_COMPILE=mips-linux-gnu- modules ``` **场景2:动态链接库问题** ```bash # 设置加载路径 export LD_LIBRARY_PATH=/opt/mipsel-lib:$LD_LIBRARY_PATH # 使用ldd检查依赖 mipsel-linux-gnu-ldd your_binary ``` #### 5. 高级调试技巧 使用`readelf`分析ELF头: ```bash mips-linux-gnu-readelf -h your_binary | grep -E 'Class|Data|Machine' ``` - **Class**:32/64位 - **Data**:MSB(大端)/LSB(小端) - **Machine**:MIPS/MIPSEL ### 根本原因分析 1. **端序不匹配**:MIPS大端(MSB)无法执行小端(LSB)二进制 2. **工具链混用**:编译/链接阶段使用了错误架构的工具 3. **执行环境配置错误**:缺少QEMU等二进制翻译支持[^1]
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