C/C++程序链接与反汇编工具objdump如何使用

发布时间：2023-02-07 09:47:48 作者：iii
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C/C++程序链接与反汇编工具objdump如何使用

1. 概述

在C/C++程序开发过程中，链接和反汇编是两个非常重要的步骤。链接是将多个目标文件合并成一个可执行文件的过程，而反汇编则是将机器码转换回汇编代码的过程。objdump是一个强大的工具，可以帮助我们进行这些操作。本文将详细介绍如何使用objdump工具进行C/C++程序的链接与反汇编。

2. objdump简介

objdump是GNU Binutils工具集中的一个工具，主要用于显示目标文件的信息。它可以用来反汇编目标文件、查看符号表、段信息等。objdump支持多种目标文件格式，包括ELF、COFF、Mach-O等。

2.1 安装objdump

在大多数Linux发行版中，objdump已经包含在binutils包中。如果系统中没有安装objdump，可以通过以下命令安装：

sudo apt-get install binutils

在macOS上，可以通过Homebrew安装：

brew install binutils

3. 使用objdump进行反汇编

反汇编是将机器码转换回汇编代码的过程。通过反汇编，我们可以查看程序的底层实现，分析程序的执行流程。

3.1 反汇编目标文件

假设我们有一个简单的C程序hello.c：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

首先，我们需要编译这个程序并生成目标文件：

gcc -c hello.c -o hello.o

然后，使用objdump反汇编目标文件：

objdump -d hello.o

输出结果如下：

hello.o:     file format elf64-x86-64

Disassembly of section .text:

0000000000000000 <main>:
   0:   55                      push   %rbp
   1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   4:   48 8d 3d 00 00 00 00    lea    0x0(%rip),%rdi        # b <main+0xb>
   b:   e8 00 00 00 00          callq  10 <main+0x10>
  10:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  15:   5d                      pop    %rbp
  16:   c3                      retq

3.2 反汇编可执行文件

我们也可以直接反汇编可执行文件。首先，编译并链接生成可执行文件：

gcc hello.c -o hello

然后，使用objdump反汇编可执行文件：

objdump -d hello

输出结果如下：

hello:     file format elf64-x86-64

Disassembly of section .init:

0000000000401000 <_init>:
  401000:       48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
  401004:       48 8b 05 ed 2f 00 00    mov    0x2fed(%rip),%rax        # 403ff8 <__gmon_start__>
  40100b:       48 85 c0                test   %rax,%rax
  40100e:       74 02                   je     401012 <_init+0x12>
  401010:       ff d0                   callq  *%rax
  401012:       48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
  401016:       c3                      retq

Disassembly of section .plt:

0000000000401020 <.plt>:
  401020:       ff 35 e2 2f 00 00       pushq  0x2fe2(%rip)        # 404008 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
  401026:       ff 25 e4 2f 00 00       jmpq   *0x2fe4(%rip)        # 404010 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
  40102c:       0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

...

Disassembly of section .text:

0000000000401040 <main>:
  401040:       55                      push   %rbp
  401041:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  401044:       48 8d 3d b9 0f 00 00    lea    0xfb9(%rip),%rdi        # 402004 <_IO_stdin_used+0x4>
  40104b:       e8 e0 ff ff ff          callq  401030 <puts@plt>
  401050:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  401055:       5d                      pop    %rbp
  401056:       c3                      retq

3.3 反汇编特定函数

如果我们只想反汇编某个特定的函数，可以使用-j选项指定段名，并结合-d选项：

objdump -d -j .text hello

这将只反汇编.text段中的代码。

4. 使用objdump查看符号表

符号表包含了程序中定义的函数和变量的信息。通过查看符号表，我们可以了解程序中定义的符号及其地址。

4.1 查看符号表

使用objdump查看符号表：

objdump -t hello

输出结果如下：

hello:     file format elf64-x86-64

SYMBOL TABLE:
0000000000401000 l    d  .init  0000000000000000              .init
0000000000401020 l    d  .plt   0000000000000000              .plt
0000000000401040 l    d  .text  0000000000000000              .text
0000000000401058 l    d  .fini  0000000000000000              .fini
0000000000402000 l    d  .rodata        0000000000000000              .rodata
0000000000402004 l    d  .eh_frame      0000000000000000              .eh_frame
0000000000403ff0 l    d  .data  0000000000000000              .data
0000000000404000 l    d  .bss   0000000000000000              .bss
0000000000000000 l    df *ABS*  0000000000000000              crtstuff.c
0000000000401040 g     F .text  0000000000000017              main
0000000000402000 g     O .rodata        0000000000000004              _IO_stdin_used
0000000000403ff0 g     O .data  0000000000000000              __data_start
0000000000403ff0 g     O .data  0000000000000000              __dso_handle
0000000000404000 g     O .bss   0000000000000000              __bss_start
0000000000404000 g     O .bss   0000000000000000              _end
0000000000401000 g     F .init  0000000000000016              _init
0000000000401058 g     F .fini  0000000000000009              _fini

4.2 查看动态符号表

动态符号表包含了动态链接库中的符号信息。使用-T选项查看动态符号表：

objdump -T hello

输出结果如下：

hello:     file format elf64-x86-64

DYNAMIC SYMBOL TABLE:
0000000000000000  w   D  *UND*  0000000000000000              __gmon_start__
0000000000000000      DF *UND*  0000000000000000  GLIBC_2.2.5 puts
0000000000000000      DF *UND*  0000000000000000  GLIBC_2.2.5 __libc_start_main
0000000000000000      DF *UND*  0000000000000000  GLIBC_2.2.5 __cxa_finalize

5. 使用objdump查看段信息

段信息包含了程序中各个段的大小、地址等信息。通过查看段信息，我们可以了解程序的内存布局。

5.1 查看段信息

使用objdump查看段信息：

objdump -h hello

输出结果如下：

hello:     file format elf64-x86-64

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  0 .interp       0000001c  0000000000400238  0000000000400238  00000238  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  1 .note.ABI-tag 00000020  0000000000400254  0000000000400254  00000254  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  2 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000400274  0000000000400274  00000274  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  3 .gnu.hash     0000001c  0000000000400298  0000000000400298  00000298  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  4 .dynsym       00000060  00000000004002b8  00000000004002b8  000002b8  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  5 .dynstr       0000003a  0000000000400318  0000000000400318  00000318  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  6 .gnu.version  00000008  0000000000400352  0000000000400352  00000352  2**1
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  7 .gnu.version_r 00000020  0000000000400360  0000000000400360  00000360  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  8 .rela.dyn     00000018  0000000000400380  0000000000400380  00000380  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  9 .rela.plt     00000030  0000000000400398  0000000000400398  00000398  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 10 .init         00000017  0000000000401000  0000000000401000  00001000  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 11 .plt          00000030  0000000000401020  0000000000401020  00001020  2**4
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 12 .text         00000117  0000000000401040  0000000000401040  00001040  2**4
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 13 .fini         00000009  0000000000401058  0000000000401058  00001058  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 14 .rodata       00000004  0000000000402000  0000000000402000  00002000  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 15 .eh_frame     00000038  0000000000402004  0000000000402004  00002004  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 16 .data         00000010  0000000000403ff0  0000000000403ff0  00002ff0  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 17 .bss          00000008  0000000000404000  0000000000404000  00003000  2**0
                  ALLOC
 18 .comment      0000002a  0000000000000000  0000000000000000  00003000  2**0
                  CONTENTS, READONLY

6. 使用objdump查看重定位信息

重定位信息包含了程序中需要重定位的符号及其地址。通过查看重定位信息，我们可以了解程序在链接时需要进行哪些重定位操作。

6.1 查看重定位信息

使用objdump查看重定位信息：

objdump -r hello

输出结果如下：

hello:     file format elf64-x86-64

RELOCATION RECORDS FOR [.rela.dyn]:
OFFSET           TYPE              VALUE
0000000000403ff0 R_X86_64_RELATIVE  *ABS*+0x0000000000403ff0
0000000000403ff8 R_X86_64_RELATIVE  *ABS*+0x0000000000403ff8

RELOCATION RECORDS FOR [.rela.plt]:
OFFSET           TYPE              VALUE
0000000000404018 R_X86_64_JUMP_SLOT  puts
0000000000404020 R_X86_64_JUMP_SLOT  __libc_start_main
0000000000404028 R_X86_64_JUMP_SLOT  __cxa_finalize

7. 总结

objdump是一个功能强大的工具，可以帮助我们进行C/C++程序的链接与反汇编。通过objdump，我们可以查看目标文件的反汇编代码、符号表、段信息以及重定位信息。这些信息对于理解程序的底层实现、调试程序以及分析程序的内存布局非常有帮助。

在实际开发中，objdump常常与其他工具（如gdb、nm等）结合使用，以更全面地分析和调试程序。希望本文的介绍能够帮助你更好地理解和使用objdump工具。

C/C++程序链接与反汇编工具objdump如何使用

C/C++程序链接与反汇编工具objdump如何使用

1. 概述

2. objdump简介

2.1 安装objdump

3. 使用objdump进行反汇编

3.1 反汇编目标文件

3.2 反汇编可执行文件

3.3 反汇编特定函数

4. 使用objdump查看符号表

4.1 查看符号表

4.2 查看动态符号表

5. 使用objdump查看段信息

5.1 查看段信息

6. 使用objdump查看重定位信息

6.1 查看重定位信息

7. 总结

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