file命令使用介绍

file最常用的场景就是用来查看可执行文件的运行环境，是arm呢，还是x86呢，还是mips呢？一看便知

$ file a.outa.out: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=0xa240b1958136fc294a6ee5833de2a0fc8c9e0bd4, not stripped

可获取到的一些信息：操作系统位数(64-bit)，  大小端(LSB小端）， 文件类型（executable可执行文件， Relocatable可重定位文件， Shared object动态库文件）， 指令集类型（x86-64, Intel 80386, mips, ARM), 是否去除符号表（not stripped 发布版一般都会去除以增加反汇编难度，加强安全性）


objdump使用及测试分析（x86-64位ubuntu）


linux下的ELF文件（可执行文件，动态库文件，可重定位文件，静态库文件）结构：

  1. ELF文件头

$ readelf -h a.out   ELF Header:  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00  Class:                       ELF32  Data:                       2's complement, little endian  Version:                      1 (current)  OS/ABI:                      UNIX - System V  ABI Version:                   0  Type:                      EXEC (Executable file)  Machine:                     Intel 80386  Version:                     0x1  Entry point address:             0x8048320  Start of program headers:          52 (bytes into file)  Start of section headers:          4960 (bytes into file)  Flags:                       0x0  Size of this header:             52 (bytes)  Size of program headers:           32 (bytes)  Number of program headers:         9  Size of section headers:           40 (bytes)  Number of section headers:         36  Section header string table index:      33

  1. SHT(section head table)，ELF包含的section的一张映射表

$ readelf -S a.outThere are 36 section headers, starting at offset 0x1360:Section Headers:  [Nr] Name              Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al  [ 0]                   NULL            00000000 000000 000000 00      0   0  0  [ 1] .interp           PROGBITS        08048154 000154 000013 00   A  0   0  1  [ 2] .note.ABI-tag     NOTE            08048168 000168 000020 00   A  0   0  4  [ 3] .note.gnu.build-i NOTE            08048188 000188 000024 00   A  0   0  4  [ 4] .gnu.hash         GNU_HASH        080481ac 0001ac 000020 04   A  5   0  4  [ 5] .dynsym           DYNSYM          080481cc 0001cc 000050 10   A  6   1  4  [ 6] .dynstr           STRTAB          0804821c 00021c 00004a 00   A  0   0  1  [ 7] .gnu.version      VERSYM          08048266 000266 00000a 02   A  5   0  2  [ 8] .gnu.version_r    VERNEED         08048270 000270 000020 00   A  6   1  4  [ 9] .rel.dyn          REL             08048290 000290 000008 08   A  5   0  4  [10] .rel.plt          REL             08048298 000298 000018 08   A  5  12  4  [11] .init             PROGBITS        080482b0 0002b0 00002e 00  AX  0   0  4  [12] .plt              PROGBITS        080482e0 0002e0 000040 04  AX  0   0 16  [13] .text             PROGBITS        08048320 000320 00017c 00  AX  0   0 16  [14] .fini             PROGBITS        0804849c 00049c 00001a 00  AX  0   0  4  [15] .rodata           PROGBITS        080484b8 0004b8 000014 00   A  0   0  4  [16] .eh_frame_hdr     PROGBITS        080484cc 0004cc 000034 00   A  0   0  4  [17] .eh_frame         PROGBITS        08048500 000500 0000c4 00   A  0   0  4  [18] .ctors            PROGBITS        08049f14 000f14 000008 00  WA  0   0  4  [19] .dtors            PROGBITS        08049f1c 000f1c 000008 00  WA  0   0  4  [20] .jcr              PROGBITS        08049f24 000f24 000004 00  WA  0   0  4  [21] .dynamic          DYNAMIC         08049f28 000f28 0000c8 08  WA  6   0  4  [22] .got              PROGBITS        08049ff0 000ff0 000004 04  WA  0   0  4  [23] .got.plt          PROGBITS        08049ff4 000ff4 000018 04  WA  0   0  4  [24] .data             PROGBITS        0804a00c 00100c 000008 00  WA  0   0  4  [25] .bss              NOBITS          0804a014 001014 000008 00  WA  0   0  4  [26] .comment          PROGBITS        00000000 001014 00002a 01  MS  0   0  1  [27] .debug_aranges    PROGBITS        00000000 00103e 000020 00      0   0  1  [28] .debug_info       PROGBITS        00000000 00105e 00008b 00      0   0  1  [29] .debug_abbrev     PROGBITS        00000000 0010e9 00003f 00      0   0  1  [30] .debug_line       PROGBITS        00000000 001128 000038 00      0   0  1  [31] .debug_str        PROGBITS        00000000 001160 00007e 01  MS  0   0  1  [32] .debug_loc        PROGBITS        00000000 0011de 000038 00      0   0  1  [33] .shstrtab         STRTAB          00000000 001216 000147 00      0   0  1  [34] .symtab           SYMTAB          00000000 001900 000470 10     35  51  4  [35] .strtab           STRTAB          00000000 001d70 0001fb 00      0   0  1Key to Flags:  W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings)  I (info), L (link order), G (group), T (TLS), E (exclude), x (unknown)  O (extra OS processing required) o (OS specific), p (processor specific)

常用到的几个section解释：

1) .text section 里装载了可执行代码；

2) .data section 里面装载了被初始化的数据；

3) .bss section 里面装载了未被初始化的数据；

4) 以 .rec 打头的 sections 里面装载了重定位条目；

5) .symtab 或者 .dynsym section 里面装载了符号信息；

6) .strtab 或者 .dynstr section 里面装载了字符串信息；

Flg为A表示进程需要的，会被分配到内存的section, 另外一些没有A的，可以通过strip去掉

  1. section(在ELF文件里头，用以装载内容数据的最小容器)


用objdump对可执行文件的代码段(sections .text)进行反汇编：

$ objdump -d -j .text a.outa.out:     file format elf32-i386Disassembly of section .text:08048320 <_start>: 8048320:       31 ed                   xor    %ebp,%ebp 8048322:       5e                      pop    %esi 8048323:       89 e1                   mov    %esp,%ecx 8048325:       83 e4 f0                and    $0xfffffff0,%esp 8048328:       50                      push   %eax 8048329:       54                      push   %esp 804832a:       52                      push   %edx 804832b:       68 60 84 04 08          push   $0x8048460 8048330:       68 f0 83 04 08          push   $0x80483f0 8048335:       51                      push   %ecx 8048336:       56                      push   %esi 8048337:       68 d4 83 04 08          push   $0x80483d4 804833c:       e8 cf ff ff ff          call   8048310 <__libc_start_main@plt> 8048341:       f4                      hlt    8048342:       90                      nop 8048343:       90                      nop 8048344:       90                      nop 8048345:       90                      nop 8048346:       90                      nop 8048347:       90                      nop 8048348:       90                      nop 8048349:       90                      nop 804834a:       90                      nop 804834b:       90                      nop 804834c:       90                      nop 804834d:       90                      nop 804834e:       90                      nop 804834f:       90                      nop08048350 <__do_global_dtors_aux>: 8048350:       55                      push   %ebp 8048351:       89 e5                   mov    %esp,%ebp 8048353:       53                      push   %ebx 8048354:       83 ec 04                sub    $0x4,%esp 8048357:       80 3d 14 a0 04 08 00    cmpb   $0x0,0x804a014 804835e:       75 3f                   jne    804839f <__do_global_dtors_aux+0x4f> 8048360:       a1 18 a0 04 08          mov    0x804a018,%eax 8048365:       bb 20 9f 04 08          mov    $0x8049f20,%ebx 804836a:       81 eb 1c 9f 04 08       sub    $0x8049f1c,%ebx 8048370:       c1 fb 02                sar    $0x2,%ebx 8048373:       83 eb 01                sub    $0x1,%ebx 8048376:       39 d8                   cmp    %ebx,%eax 8048378:       73 1e                   jae    8048398 <__do_global_dtors_aux+0x48> 804837a:       8d b6 00 00 00 00       lea    0x0(%esi),%esi 8048380:       83 c0 01                add    $0x1,%eax 8048383:       a3 18 a0 04 08          mov    %eax,0x804a018 8048388:       ff 14 85 1c 9f 04 08    call   *0x8049f1c(,%eax,4) 804838f:       a1 18 a0 04 08          mov    0x804a018,%eax 8048394:       39 d8                   cmp    %ebx,%eax 8048396:       72 e8                   jb     8048380 <__do_global_dtors_aux+0x30> 8048398:       c6 05 14 a0 04 08 01    movb   $0x1,0x804a014 804839f:       83 c4 04                add    $0x4,%esp 80483a2:       5b                      pop    %ebx 80483a3:       5d                      pop    %ebp 80483a4:       c3                      ret    80483a5:       8d 74 26 00             lea    0x0(%esi,%eiz,1),%esi 80483a9:       8d bc 27 00 00 00 00    lea    0x0(%edi,%eiz,1),%edi080483b0 
     
      : 80483b0:       55                      push   %ebp 80483b1:       89 e5                   mov    %esp,%ebp 80483b3:       83 ec 18                sub    $0x18,%esp 80483b6:       a1 24 9f 04 08          mov    0x8049f24,%eax 80483bb:       85 c0                   test   %eax,%eax 80483bd:       74 12                   je     80483d1 
      
        80483bf:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 80483c4:       85 c0                   test   %eax,%eax 80483c6:       74 09                   je     80483d1 
       
         80483c8:       c7 04 24 24 9f 04 08    movl   $0x8049f24,(%esp) 80483cf:       ff d0                   call   *%eax 80483d1:       c9                      leave  80483d2:       c3                      ret    80483d3:       90                      nop080483d4 
        
         : 80483d4:       55                      push   %ebp 80483d5:       89 e5                   mov    %esp,%ebp 80483d7:       83 e4 f0                and    $0xfffffff0,%esp 80483da:       83 ec 10                sub    $0x10,%esp 80483dd:       c7 04 24 c0 84 04 08    movl   $0x80484c0,(%esp) 80483e4:       e8 07 ff ff ff          call   80482f0 
         
           80483e9:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 80483ee:       c9                      leave  80483ef:       c3                      ret   080483f0 <__libc_csu_init>: 80483f0:       55                      push   %ebp 80483f1:       57                      push   %edi 80483f2:       56                      push   %esi 80483f3:       53                      push   %ebx 80483f4:       e8 69 00 00 00          call   8048462 <__i686.get_pc_thunk.bx> 80483f9:       81 c3 fb 1b 00 00       add    $0x1bfb,%ebx 80483ff:       83 ec 1c                sub    $0x1c,%esp 8048402:       8b 6c 24 30             mov    0x30(%esp),%ebp 8048406:       8d bb 20 ff ff ff       lea    -0xe0(%ebx),%edi 804840c:       e8 9f fe ff ff          call   80482b0 <_init> 8048411:       8d 83 20 ff ff ff       lea    -0xe0(%ebx),%eax 8048417:       29 c7                   sub    %eax,%edi 8048419:       c1 ff 02                sar    $0x2,%edi 804841c:       85 ff                   test   %edi,%edi 804841e:       74 29                   je     8048449 <__libc_csu_init+0x59> 8048420:       31 f6                   xor    %esi,%esi 8048422:       8d b6 00 00 00 00       lea    0x0(%esi),%esi 8048428:       8b 44 24 38             mov    0x38(%esp),%eax 804842c:       89 2c 24                mov    %ebp,(%esp) 804842f:       89 44 24 08             mov    %eax,0x8(%esp) 8048433:       8b 44 24 34             mov    0x34(%esp),%eax 8048437:       89 44 24 04             mov    %eax,0x4(%esp) 804843b:       ff 94 b3 20 ff ff ff    call   *-0xe0(%ebx,%esi,4) 8048442:       83 c6 01                add    $0x1,%esi 8048445:       39 fe                   cmp    %edi,%esi 8048447:       75 df                   jne    8048428 <__libc_csu_init+0x38> 8048449:       83 c4 1c                add    $0x1c,%esp 804844c:       5b                      pop    %ebx 804844d:       5e                      pop    %esi 804844e:       5f                      pop    %edi 804844f:       5d                      pop    %ebp 8048450:       c3                      ret    8048451:       eb 0d                   jmp    8048460 <__libc_csu_fini> 8048453:       90                      nop 8048454:       90                      nop 8048455:       90                      nop 8048456:       90                      nop 8048457:       90                      nop 8048458:       90                      nop 8048459:       90                      nop 804845a:       90                      nop 804845b:       90                      nop 804845c:       90                      nop 804845d:       90                      nop 804845e:       90                      nop 804845f:       90                      nop08048460 <__libc_csu_fini>: 8048460:       f3 c3                   repz ret08048462 <__i686.get_pc_thunk.bx>: 8048462:       8b 1c 24                mov    (%esp),%ebx 8048465:       c3                      ret    8048466:       90                      nop 8048467:       90                      nop 8048468:       90                      nop 8048469:       90                      nop 804846a:       90                      nop 804846b:       90                      nop 804846c:       90                      nop 804846d:       90                      nop 804846e:       90                      nop 804846f:       90                      nop08048470 <__do_global_ctors_aux>: 8048470:       55                      push   %ebp 8048471:       89 e5                   mov    %esp,%ebp 8048473:       53                      push   %ebx 8048474:       83 ec 04                sub    $0x4,%esp 8048477:       a1 14 9f 04 08          mov    0x8049f14,%eax 804847c:       83 f8 ff                cmp    $0xffffffff,%eax 804847f:       74 13                   je     8048494 <__do_global_ctors_aux+0x24> 8048481:       bb 14 9f 04 08          mov    $0x8049f14,%ebx 8048486:       66 90                   xchg   %ax,%ax 8048488:       83 eb 04                sub    $0x4,%ebx 804848b:       ff d0                   call   *%eax 804848d:       8b 03                   mov    (%ebx),%eax 804848f:       83 f8 ff                cmp    $0xffffffff,%eax 8048492:       75 f4                   jne    8048488 <__do_global_ctors_aux+0x18> 8048494:       83 c4 04                add    $0x4,%esp 8048497:       5b                      pop    %ebx 8048498:       5d                      pop    %ebp 8048499:       c3                      ret    804849a:       90                      nop 804849b:       90                      nop

4. 查看执行文件依赖的动态库

$ readelf -d /bin/ddDynamic section at offset 0xc964 contains 25 entries:  Tag        Type                         Name/Value 0x00000001 (NEEDED)                     Shared library: [librt.so.1] 0x00000001 (NEEDED)                     Shared library: [libc.so.6] 0x0000000c (INIT)                       0x8048ecc 0x0000000d (FINI)                       0x80514ac


GCC生成的HELLO WORLD汇编语言分析

  1. 用c语言写一个hello world程序main1.c

#include 
     
      #include 
      
       int main(){    printf("hello world\n");    return 0;}

  1. 生成汇编代码

gcc -o1 -S main1.c


  1. 打开汇编文件

    .file   "main1.c"    .section    .rodata                 #.rodata用来保存只读数据的地方， 字串符"hello world"就是放在这里.LC0:                                   #标签, 标签名可以修改    .string "hello world"    .text    .globl  main    .type   main, @function             #定义函数main:.LFB0:    .cfi_startproc                      #函数开始标示    pushq   %rbp    .cfi_def_cfa_offset 16    .cfi_offset 6, -16    movq    %rsp, %rbp    .cfi_def_cfa_register 6    movl    $.LC0, %edi                 #将字符串'hello world'放入edi寄存器,作为系统调用的参数    call    puts                        #调用系统函数    movl    $0, %eax    popq    %rbp    .cfi_def_cfa 7, 8    ret    .cfi_endproc                        #函数结束标示.LFE0:    .size   main, .-main    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3"    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits


  1.     objdump 反汇编的代码

00000000004004f4 
     
      :  4004f4:    55                       push   %rbp  4004f5:    48 89 e5                 mov    %rsp,%rbp  4004f8:    bf fc 05 40 00           mov    $0x4005fc,%edi              #0x4005fc字串地址是什么内容？  4004fd:    e8 ee fe ff ff           callq  4003f0 
      
                  #4003f0这是系统函数的地址，后面括号里就是对应的函数名  400502:    b8 00 00 00 00           mov    $0x0,%eax  400507:    5d                       pop    %rbp  400508:    c3                       retq     400509:    90                       nop  40050a:    90                       nop  40050b:    90                       nop  40050c:    90                       nop  40050d:    90                       nop  40050e:    90                       nop  40050f:    90                       nop

$0x4005fc这个字符串地址是什么内容？

从前的汇编文件可以看到，字符串是保存在.rodata这个section里的，对执行文件用objdump可以看到.rodata的内容，如果看不到汇编文件，那就只能靠猜了

$ objdump -d -j .rodata a.outa.out:     file format elf64-x86-64Disassembly of section .rodata:00000000004005f8 <_IO_stdin_used>:  4005f8:    01 00 02 00 68 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 00     ....hello world.

手写的hello world 汇编程序

这是一本讲AT&A的书里的例子，用来入门学习一下（ ），生成的可执行文件真的比gcc生成的小很多（gcc: 7K, asm: 352byte)

  1. 编写hello.s汇编文件

#hello.s.data                               # 数据段声明msg : .string "Hello, world!\n"     # 要输出的字符串len = . - msg                       # 字串长度.text                               # 代码段声明.global _start                      # 指定入口函数_start:                             # 在屏幕上显示一个字符串movl $len, %edx                     # 参数三：字符串长度movl $msg, %ecx                     # 参数二：要显示的字符串movl $1, %ebx                       # 参数一：文件描述符(stdout)movl $4, %eax                       # 系统调用号(sys_write)int $0x80                           # 调用中断，进入内核调用# 退出程序movl $0,%ebx                        # 参数一：退出代码movl $1,%eax                        # 系统调用号(sys_exit)int $0x80                           # 调用内核功能

  1. 通过编译器as编译成可重定向文件hello.o

$ as hello.s -o hello.o

  1. 通过链接器ld链成可执行文件hello

$ ld hello.o -o hello

  1. 生成可执行文件后，再用objdump反编译看一下是什么样子

$ objdump -d hellohello:     file format elf32-i386Disassembly of section .text:08048074 <_start>: 8048074:    ba 0f 00 00 00           mov    $0xf,%edx 8048079:    b9 98 90 04 08           mov    $0x8049098,%ecx 804807e:    bb 01 00 00 00           mov    $0x1,%ebx 8048083:    b8 04 00 00 00           mov    $0x4,%eax 8048088:    cd 80                 int    $0x80 804808a:    bb 00 00 00 00           mov    $0x0,%ebx 804808f:    b8 01 00 00 00           mov    $0x1,%eax 8048094:    cd 80                 int    $0x80

#在执行 int 80 指令时，寄存器 eax 中存放的是 系统调用的功能号，而传给系统调用的参数则必须按顺序放到寄存器 ebx，ecx，edx，esi，edi 中，当系统调用完成之

后，返回值可以在寄存器 eax 中获得