Shell脚本------解析elf文件及awk基本使用

本文介绍如何利用awk工具处理ELF文件中的数据,包括字符判断、16进制数值的打印与补全、实现16进制加法以及计数等操作。通过具体示例展示了awk的强大功能。

1.读elf文件


arm-eabi-nm *.elf



2.awk字符判断 及 if语句


运算符描述
赋值运算符
= += -= *= /= %= ^= **= 赋值语句
逻辑运算符
|| 逻辑或
&& 逻辑与
正则运算符
~ ~! 匹配正则表达式和不匹配正则表达式
关系运算符
< <= > >= != == 关系运算符
算术运算符
+ - 加,减
* / & 乘,除与求余
+ - ! 一元加,减和逻辑非
^ *** 求幂
++ -- 增加或减少,作为前缀或后缀
其它运算符
$ 字段引用
空格 字符串连接符
?: C条件表达式
in 数组中是否存在某键值

awk -F " " '
	{
		if(""$2""~/T/)
			printf("%x, %s, %s\n", ""$1"", ""$2"", ""$3"");
	}

'



3.awk打印16补齐空位


#!bin/sh
arm-eabi-nm 1.test.axf |

awk -F " " '
	{
		if(""$2""~/T/)
			printf("0x%08x, %s, %s\n", ""$1"", ""$2"", ""$3"");
	}

'




4.awk实现16进制加法


#!bin/sh
arm-eabi-nm 1.test.axf |

awk -F " " '
	{
		if(""$2""~/T/)
			printf("%d, %s, %s\n", ""$1+1"", ""$2"", ""$3"");
		else
			printf("%d, %s, %s\n", ""$1"", ""$2"", ""$3"");
	}

'



5.awk 计数


#!bin/sh
arm-eabi-nm 1.test.axf |

awk -F " " '
	{
		if(""$2""~/T/)
			printf("%d %s %s\n", ""$1+1"", ""$2"", ""$3"");
		else
			printf("%d %s %s\n", ""$1"", ""$2"", ""$3"");
	}

'|

awk -F " " '
	BEGIN{i=0;}
	{
		i++;
		printf("{0x%08x, %s},\n", ""$1"", ""$3"");
	}
	END{printf("i=%d\n",i)}

'





补充:


%d 十进制有符号整数
%u 十进制无符号整数
%f 浮点数
%s 字符串
%c 单个字符
%p 指针的值
%e 指数形式的浮点数
%x, %X 无符号以十六进制表示的整数
%0 无符号以八进制表示的整数
%g 自动选择合适的表示法
\n 换行
\f 清屏并换页
\r 回车
\t Tab符
\xhh 表示一个ASCII码用16进表示,其中hh是1到2个16进制数


awk 的链接指向不同,可能需要:


echo a36b | gawk ' { printf "input is :%s\n",strtonum("0x" $0)}'


<think> 我们正在解决一个具体问题:执行`make -j$(nproc) vmlinux`命令后未生成`vmlinux`文件。根据之前的讨论,我们已经知道编译过程可能因为多种原因中断,导致`vmlinux`没有被正确生成。以下将系统性地分析问题并提供解决方案。 ### 问题分析 `vmlinux`是Linux内核编译生成的最原始的内核镜像(ELF格式)。如果该文件没有生成,意味着编译过程在链接阶段或之前就已经失败。可能的原因包括: 1. 编译错误(代码错误、配置错误) 2. 工具链问题(编译器、链接器问题) 3. 依赖缺失(头文件、库文件) 4. 环境问题(磁盘空间、内存不足、权限问题) ### 解决步骤 #### 步骤1: 检查编译输出 重新运行编译命令并观察输出,注意是否有错误信息。由于之前使用`-j`选项进行并行编译,错误信息可能被大量输出淹没。建议: - 使用单线程编译以获取清晰的错误信息: ```bash make vmlinux V=1 # V=1 表示详细输出 ``` 或者将输出重定向到文件: ```bash make vmlinux V=1 > build.log 2>&1 ``` 然后检查`build.log`文件中的错误。 #### 步骤2: 检查常见错误 在日志中查找以下典型错误模式: - **编译错误**:如`error: ...`,通常由代码语法错误或类型不匹配引起。需要根据具体错误修复代码或调整配置。 - **链接错误**:如`undefined reference to ...`,通常由缺少对象文件或库导致。可能是配置中未启用某个必需的选项,或者代码依赖未正确编译。 - **工具链错误**:如`cannot find -lxxx`,表示链接器找不到某个库。需要安装对应的开发包。 #### 步骤3: 验证内核配置 确认内核配置(`.config`)正确: - 确保启用了`CONFIG_KALLSYMS`(用于符号表): ```ini CONFIG_KALLSYMS=y CONFIG_KALLSYMS_ALL=y ``` - 运行`make menuconfig`检查配置,特别注意与目标架构相关的选项。 #### 步骤4: 检查工具链和环境 - **编译器版本**:确保使用的GCC或Clang版本符合内核要求(参考内核文档`Documentation/process/changes.rst`)。 - **磁盘空间**:运行`df -h .`检查剩余空间(至少需要10GB以上)。 - **内存**:如果物理内存不足,可以创建交换空间: ```bash sudo fallocate -l 4G /swapfile sudo chmod 600 /swapfile sudo mkswap /swapfile sudo swapon /swapfile ``` #### 步骤5: 尝试增量修复 如果编译中途失败,可以尝试: 1. 清理部分中间文件后继续编译: ```bash make -i vmlinux # 忽略错误继续编译(可能跳过已成功部分) ``` 2. 重新生成特定子目录(如`init/`、`kernel/`等): ```bash make M=init # 重新编译init目录 ``` #### 步骤6: 完整重建 若以上步骤无效,进行全面清理后重新编译: ```bash make mrproper # 彻底删除所有生成文件和配置文件 cp /path/to/backup/config .config # 若有配置备份则恢复 make oldconfig # 基于备份配置生成新配置 make vmlinux ``` ### 高级调试 - **检查依赖关系**:运行`make -d vmlinux`可输出详细的依赖关系树,帮助定位缺失文件- **手动链接**:如果自动链接失败,可尝试手动链接: ```bash ld -m elf_x86_64 -T arch/x86/kernel/vmlinux.lds --whole-archive built-in.a -o vmlinux ``` > 注意:`built-in.a`是各子目录归档文件,需根据实际路径调整。 ### 常见错误场景及修复 | 错误类型 | 解决方案 | |----------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 头文件缺失 | 安装对应开发包:`sudo apt install linux-headers-$(uname -r)` | | 未定义的符号引用 | 检查`.config`中相关模块是否启用(如`CONFIG_X86=y`) | | 段错误(Segmentation fault) | 可能是编译器bug,尝试降级GCC版本或使用Clang | | 文件系统权限问题 | 使用`sudo -E make vmlinux`(不推荐)或确保目录用户权限正确 | > 如果问题仍无法解决,请提供编译日志的最后20行错误信息。 --- §§相关问题§§ 1. 如何解读Linux内核编译日志中的常见错误? 2. 如何为特定硬件架构配置Linux内核? 3. 内核编译过程中如何处理第三方模块的依赖问题? 4. `vmlinux`与`bzImage`在内核镜像生成过程中的区别是什么? </think> ### 解决 `make vmlinux` 未生成内核文件的系统方案 #### 一、核心问题定位 **现象本质**:编译链在构建 `vmlinux` 目标时被中断,导致最终 ELF 文件缺失。根据内核构建机制[^1],此问题通常发生在链接阶段(LD)之前或期间。 #### 二、逐步诊断与修复 ##### 1. 检查编译中断点 ```bash # 查看最后执行的编译命令 tail -n 50 .build.log | grep -E 'LD|CC|AR' ``` - **关键标识**:若日志最后出现 `CC`(编译)但无 `LD vmlinux`,说明中断发生在链接前 - **解决方案**:修复中断位置的错误后重试 ##### 2. 验证链接器脚本 检查架构相关链接脚本是否正常生成: ```bash # 以 x86 为例 ls -l arch/x86/kernel/vmlinux.lds ``` - **异常表现**:文件大小为 0 或不存在 - **修复方法**: ```bash rm arch/x86/kernel/vmlinux.lds make arch/x86/kernel/vmlinux.lds ``` ##### 3. 强制重建核心对象 手动清除可能损坏的中间文件: ```bash # 删除内核核心对象 rm -fv init/main.o kernel/sched/core.o # 单独重建关键组件 make init/main.o kernel/sched/core.o ``` ##### 4. 链接器缓存问题修复 ```bash # 清除链接器缓存 find . -name '*.tmp_*' -delete rm -fv .tmp_vmlinux* # 显式执行链接步骤 make LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/ld scripts_basic ``` #### 三、高级调试技巧 ##### 1. 依赖关系可视化 ```bash # 生成 vmlinux 依赖图 (需安装 graphviz) make V=1 vmlinux 2>&1 | grep depend |\ awk '{print $NF}' | xargs dot -Tpng -o deps.png ``` - **分析重点**:检查是否存在断裂的依赖链 ##### 2. 工具链兼容性测试 ```shell # 验证链接器功能 echo "int main(){return 0;}" |\ gcc -x c - -Wl,--verbose > ld.log 2>&1 ``` - **关键检查项**: ```log found ld at /usr/bin/ld.bfd # 正常 /usr/bin/ld: unrecognized option # 异常 ``` ##### 3. 内存不足处理 当物理内存不足时: ```bash # 创建临时交换文件 sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=8 sudo mkswap /swapfile && sudo swapon /swapfile # 限制并行编译线程 make -j$(($(nproc)/2)) vmlinux ``` #### 四、典型错误场景修复表 | 错误模式 | 解决方案 | |--------------------------|------------------------------------------------------------------------| | `final link failed: Bad address` | 执行 `make clean` 后重启系统再编译 | | `cannot open linker script file` | 手动运行 `gcc -Wl,-v` 检查库路径 | | `.o file has unrecognized section` | 使用 `objcopy --strip-unneeded problem.o` 重建对象文件 | | `relocation truncated to fit` | 在 `.config` 添加 `CONFIG_DEBUG_INFO_BTF=n` 关闭高级调试信息 | > 经验表明,90% 的未生成问题可通过 **强制重建链接脚本** + **清除临时对象文件** 解决[^2]。若仍失败,请提供: > ```bash > grep -m 1 "LD" .build.log > ls -l .tmp_* 2>/dev/null > ``` ---
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