動态庫内容分析
文章目錄
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- 動态庫内容分析
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- 1. 動态庫編譯
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- 1.1 第一個C檔案：basic.c
- 1.2第二個C檔案：demo.c
- 1.3第三個C檔案：main.c
- 2.動态庫編譯
- 3.二進制内容分析
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- 3.1 libbasic.so分析
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- 3.1.1 basic.c内容彙總
- 3.1.2 libbasic.so符号表
- 3.1.3 小結
- 3.2 libdemo.so分析
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- 3.2.1 demo.c内容彙總
- 3.2.2 demo.so符号表
- 3.2.3 小結
- 3.3 可執行檔案a.out分析
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- 3.3.1 main.c内容彙總
- 3.3.2 a.out符号表
- 3.3.3 小結
- 4.總結
1. 動态庫編譯
基本思路為：
- 先編寫兩個C檔案，其中各自實作幾個函數，變量，然後将其分别編譯為動态庫；
- 再編寫一個實作main函數的C檔案，分别調用上述第一步動态庫中的函數；
- 分析最後的可執行檔案和動态庫檔案的符号表；
1.1 第一個C檔案：basic.c
這個C檔案隻定義并實作了四個不同形參的函數、五個靜态變量、一個全局變量。由于隻關心符号表或者其他二進制内容，是以不具體實作特定功能。
/*************************************************************************
> File Name: basic.c
> Author: Toney Sun
> Mail: [email protected]
> Created Time: 2020年04月20日 星期一 09時50分51秒
************************************************************************/
#include<stdio.h>
int basic_func=4;
static char *Author="Toney Sun";
void func1()
{
int tmp_var;
static char *Mail="[email protected]";
}
void func2(int x)
{
static char *Mail="[email protected]";
}
int func3(char *a)
{
static char *Mail="[email protected]";
}
char * func4(int x, int y)
{
static char *Mail="[email protected]";
}
1.2第二個C檔案：demo.c
在demo.c中我定義一個結構體udphdr。然後分别定義了兩個全局變量，實作了三個函數：func5, func6, fun7。
/*************************************************************************
> File Name: demo.c
> Author: Toney Sun
> Mail: [email protected]
> Created Time: 2020年04月19日 星期日 22時33分39秒
************************************************************************/
#include<stdio.h>
struct udphdr{
short dstport;
short srcport;
short checksum;
short length;
};
enum Date{
Monday,
Tuesday,
Wensday,
Thursday,
Friday,
Saturday,
Sunday,
};
struct udphdr udp1;
enum Date today = Monday;
int iphdr1=10;
extern void func1();
extern void func2(int x);
extern int func3(char *);
extern char * func4(int x, int y);
int fun5(int a)
{
struct udphdr udp2;
func1();
printf("aaaaaaaaaaa\n");
}
int fun6(char *a)
{
static struct udphdr udp1;
func2(10);
printf("aaaaaaaaaaa\n");
}
int fun7(int a, char *b)
{
func3("test");
printf("aaaaaaaaaaa\n");
}
1.3第三個C檔案：main.c
main.c主要用來實作main函數，并調用其他C檔案中實作的函數和全局變量。進而觀察對比不同的函數、變量在符号表中的異同。
/*************************************************************************
> File Name: main.c
> Author: Toney Sun
> Mail: [email protected]
> Created Time: 2020年04月20日 星期一 09時44分38秒
************************************************************************/
#include<stdio.h>
extern void func1();
extern int fun5(int a);
extern int fun6(char *a);
extern int fun7(int a, char *b);
extern struct udphdr udp;
extern int iphdr;
int myAge=25;
char *mail="[email protected]";
int show()
{
printf("Author: Toney Sun\n");
}
int main(int argc, char **argv)
{
int a=10;
int b=11;
fun5(a);
fun6("aaaaa");
fun7(a, "Toney Sun");
show();
udp.srcport=4500;
iphdr=10;
return 0;
}
2.動态庫編譯
- 使用gcc工具将basic.c編譯為libbasic.so;
- 使用gcc工具将demo.c編譯為libdemo.so；
-
使用gcc工具将main.c連結上述兩個動态庫後編譯為a.out
**注意：**我們不是為了執行該a.out， 而是想檢視上述三個二進制檔案的内容(符号表)。
[email protected]$ gcc -shared -fpic -o libdemo.so demo.c
[email protected]$ gcc -shared -fpic -o libbasic.so basic.c
[email protected]$ gcc main.c -L./ -ldemo -lbasic
[email protected]$ ls -l
total 35
-rwxrwxrwx 1 root root 8552 4月 20 10:18 a.out
-rwxrwxrwx 1 root root 454 4月 20 09:52 basic.c
-rwxrwxrwx 1 root root 763 4月 20 09:49 demo.c
-rwxrwxrwx 1 root root 8016 4月 20 09:43 demo.so
-rwxrwxrwx 1 root root 7528 4月 20 10:17 libbasic.so
-rwxrwxrwx 1 root root 8128 4月 20 10:17 libdemo.so
-rwxrwxrwx 1 root root 846 4月 20 10:18 main.c
連結怎麼還有個順序問題:(
[email protected]$ gcc main.c -L./ -lbasic -ldemo
.//libdemo.so: undefined reference to `func3'
.//libdemo.so: undefined reference to `func1'
.//libdemo.so: undefined reference to `func2'
collect2: error: ld returned 1 exit status
[email protected]$ gcc main.c -L./ -ldemo -lbasic
[email protected]$
3.二進制内容分析
3.1 libbasic.so分析
3.1.1 basic.c内容彙總
| 序号 | 函數或變量 | 性質 |
|---|---|---|
| 1 | void func1() | 自定義函數 |
| 2 | void func2(int x) | 自定義函數 |
| 3 | int func3(char *a) | 自定義函數 |
| 4 | char * func4(int x, int y) | 自定義函數 |
| 5 | int basic_func; | 自定義全局變量 |
| 6 | static char *Author; | 自定義全局靜态變量 |
| 7 | static char *Mail; | func1内定義局部靜态變量 |
| 8 | static char *Mail; | func2内定義局部靜态變量 |
| 9 | static char *Mail; | func3内定義局部靜态變量 |
| 10 | static char *Mail; | func4内定義局部靜态變量 |
3.1.2 libbasic.so符号表
- 使用nm工具檢視符号表内容（當然也可以使用其他工具檢視，例如objdump, readelf, ldd等）：
[email protected]$ nm libbasic.so
0000000000201028 d Author ==================全局靜态變量=================
0000000000201020 D basic_func ====================全局變量==================
0000000000201050 B __bss_start
0000000000201050 b completed.7698
w __cxa_finalize
00000000000005a0 t deregister_tm_clones
0000000000000630 t __do_global_dtors_aux
0000000000200e88 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000201018 d __dso_handle
0000000000200e90 d _DYNAMIC
0000000000201050 D _edata
0000000000201058 B _end
00000000000006a4 T _fini
0000000000000670 t frame_dummy
0000000000200e80 t __frame_dummy_init_array_entry
00000000000007e8 r __FRAME_END__
000000000000067a T func1 ===================實作函數===================
0000000000000681 T func2 ===================實作函數===================
000000000000068b T func3 ===================實作函數===================
0000000000000696 T func4 ===================實作函數===================
0000000000201000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
w __gmon_start__
00000000000006d0 r __GNU_EH_FRAME_HDR
0000000000000568 T _init
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
0000000000201030 d Mail.2252 ================局部靜态變量===================
0000000000201038 d Mail.2256 ================局部靜态變量===================
0000000000201040 d Mail.2260 ================局部靜态變量===================
0000000000201048 d Mail.2265 ================局部靜态變量===================
00000000000005e0 t register_tm_clones
0000000000201050 d __TMC_END__
- 使用nm -Da 檢視本動态庫定義的内容資訊
[email protected]$ nm -Da libbasic.so
0000000000201020 D basic_func ----------------1----------------
0000000000201050 B __bss_start
w __cxa_finalize
0000000000201050 D _edata
0000000000201058 B _end
00000000000006a4 T _fini
000000000000067a T func1 ----------------2----------------
0000000000000681 T func2 ----------------3----------------
000000000000068b T func3 ----------------4----------------
0000000000000696 T func4 ----------------5----------------
w __gmon_start__
0000000000000568 T _init
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
3.1.3 小結
- 本檔案内定義的全局變量用‘D’來表示；
- 本檔案内定義的全局靜态變量用‘d’來表示；
- 本檔案内實作的函數用‘T’來表示；
- 不同函數内定義的靜态變量在符号表中的符号有所差别，是以不會出現混淆的問題。
- 從上述内容可以猜測：使用‘d’表示的變量不能被其他檔案引用（上述‘d’辨別的都是靜态變量，這也比較合理）
3.2 libdemo.so分析
3.2.1 demo.c内容彙總
| 序号 | 函數或變量 | 性質 |
|---|---|---|
| 1 | struct udphdr udp1; | 自定義的全局結構體變量 |
| 2 | static struct udphdr udp2; | 自定義全局靜态變量 |
| 3 | struct udphdr udp2; | 自定義局部變量 |
| 4 | enum Date today | 自定義全局枚舉變量 |
| 5 | int iphdr; | 自定義全局變量 |
| 6 | extern void func1(); | 外部函數 |
| 7 | extern void func2(int x); | 外部函數 |
| 8 | extern int func3(char *); | 外部函數 |
| 9 | extern char * func4(int x, int y); | 外部函數 |
| 10 | int fun5(int a) | 自定義函數 |
| 11 | int fun6(char *a) | 自定義函數 |
| 12 | int fun7(int a, char *b) | 自定義函數 |
3.2.2 demo.so符号表
同樣的，我們使用nm工具來檢視動态庫符号表資訊：
[email protected]$ nm libdemo.so
0000000000201044 B __bss_start
0000000000201048 b completed.7698
w [email protected]@GLIBC_2.2.5
00000000000006b0 t deregister_tm_clones
0000000000000740 t __do_global_dtors_aux
0000000000200e18 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000201038 d __dso_handle
0000000000200e20 d _DYNAMIC
0000000000201044 D _edata
0000000000201068 B _end
0000000000000800 T _fini
0000000000000780 t frame_dummy
0000000000200e10 t __frame_dummy_init_array_entry
0000000000000908 r __FRAME_END__
000000000000078a T fun5 =============================
00000000000007ae T fun6 =============================
00000000000007d3 T fun7 =============================
U func1 =============================
U func2 =============================
U func3 =============================
0000000000201000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
w __gmon_start__
000000000000081c r __GNU_EH_FRAME_HDR
0000000000000638 T _init
0000000000201040 D iphdr1 =============================
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
U [email protected]@GLIBC_2.2.5
00000000000006f0 t register_tm_clones
0000000000201048 d __TMC_END__
0000000000201050 B today =============================
0000000000201060 B udp1 =============================
0000000000201058 b udp1.2278 =============================
3.2.3 小結
- 結構體變量(非基本型變量)使用‘B’或‘b’來辨別。
- 全局結構體變量使用‘B’辨別
- 局部靜态結構體變量使用‘b’辨別
- 局部變量不會顯示在符号表中
- 本檔案内使用的函數使用‘T’辨別
- 引用其他檔案的函數使用‘U’辨別
3.3 可執行檔案a.out分析
3.3.1 main.c内容彙總
| 序号 | 函數或變量 | 性質 |
|---|---|---|
| 1 | extern void func1(); | 引用外部函數 |
| 2 | extern int fun5(int a); | 引用外部函數 |
| 3 | extern int fun6(char *a); | 引用外部函數 |
| 4 | extern int fun7(int a, char *b); | 引用外部函數 |
| 5 | extern struct udphdr udp1; | 引用外部結構體變量 |
| 6 | extern int iphdr1; | 引用外部基本類型變量 |
| 7 | int myAge=25; | 本地全局變量 |
| 8 | char *mail=“[email protected]”; | 本地全局靜态變量 |
3.3.2 a.out符号表
同樣使用nm工具進行檢視：
[email protected]$ nm a.out
0000000000201020 B __bss_start
0000000000201030 b completed.7698
w [email protected]@GLIBC_2.2.5
0000000000201000 D __data_start
0000000000201000 W data_start
00000000000007a0 t deregister_tm_clones
0000000000000830 t __do_global_dtors_aux
0000000000200d88 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000201008 D __dso_handle
0000000000200d90 d _DYNAMIC
0000000000201020 D _edata
0000000000201038 B _end
0000000000000974 T _fini
0000000000000870 t frame_dummy
0000000000200d80 t __frame_dummy_init_array_entry
0000000000000b2c r __FRAME_END__
U fun5 ============1==============
U fun6 ============2==============
U fun7 ============3==============
0000000000200fa0 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
w __gmon_start__
00000000000009c0 r __GNU_EH_FRAME_HDR
00000000000006f8 T _init
0000000000200d88 t __init_array_end
0000000000200d80 t __init_array_start
0000000000000980 R _IO_stdin_used
0000000000201020 B iphdr1 ============4=============
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
0000000000000970 T __libc_csu_fini
0000000000000900 T __libc_csu_init
U [email protected]@GLIBC_2.2.5
0000000000201018 d mail ============5==============
000000000000088d T main ============6==============
0000000000201010 D myAge ============7==============
U [email protected]@GLIBC_2.2.5
00000000000007e0 t register_tm_clones
000000000000087a T show ============8==============
0000000000000770 T _start
0000000000201020 D __TMC_END__
0000000000201028 B udp1 ============9==============
3.3.3 小結
- 引用的外部函數使用‘U’來辨別
- 全局變量使用‘D’來辨別
- 全局靜态變量使用‘d’來辨別
- 引用的外部全局變量（簡單類型和複雜類型）使用‘B’來辨別
4.總結
對符号表中常見的變量、函數辨別總結如下：
| 序号 | 辨別 | 說明 |
|---|---|---|
| 1 | T | 自定義函數(本檔案内) |
| 2 | t | 尚未分析 |
| 3 | D | 自定義标準類型全局變量（如int, char, float等） |
| 4 | d | 自定義标準類型靜态變量（包括全局靜态變量、局部靜态變量） |
| 5 | B | 自定義擴充類型全局變量（如結構體類型，枚舉型等）、引用的外部全局變量 |
| 6 | b | 自定義靜态擴充類型變量（包括全局靜态、局部靜态類型變量) |
| 7 | U | 引用的外部函數 |
| 8 | 局部變量在符号表中是不存在的。 | |
| … | … | … |
![第一回 甲骨文字始流傳[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)