C/C++程序鏈接與反匯編工具objdump如何使用

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程序構(gòu)建過程的第二個階段就是鏈接，鏈接過程輸入的是目標(biāo)文件的集合。每個目標(biāo)文件可以被看作單個源代碼文件的二進(jìn)制存儲版本，需要為程序內(nèi)存映射提供各種各樣的節(jié)（代碼.text 初始化數(shù)據(jù).data 未初始化數(shù)據(jù).bss 和只讀數(shù)據(jù).rdata），鏈接器的最終任務(wù)是將獨(dú)立的節(jié)組合成最終的程序內(nèi)存映射節(jié)，與此同時解析所有的引用。

鏈接階段

鏈接過程包括一系列階段(重定位、解析引用)，接下來我們介紹這些階段。

1.重定位

鏈接過程的第一個階段僅僅進(jìn)行拼接，其過程是將分散在單獨(dú)目標(biāo)文件中不同類型的節(jié)拼接到程序內(nèi)存映射節(jié)中。

如圖，為了完成任務(wù)，需要將之前預(yù)留的空間，也就是節(jié)中從0開始的地址范圍轉(zhuǎn)換成最終程序內(nèi)存映射中更具體的地址范圍。

2.解析引用

現(xiàn)在我們來看鏈接過程中最難的部分，將節(jié)的地址范圍線性地轉(zhuǎn)換成程序內(nèi)存映射地址范圍。相比來說，更艱巨的任務(wù)在于為不同的部分的代碼建立關(guān)聯(lián)，使得程序成為一個整體。

function.h代碼：

#pragma once
#define FIRST_OPTION
#ifdef FIRST_OPTION
#define MULTIPLIER (3.0)
#else
#define MULTIPLIER (2.0)#endif
float add_and_multiply(float x,float y);

function.c

//#include "function.h"
int nCompletionStatus = 0;
float add(float x,float y)
{
   float z = x + y;
   return z;
}
float add_and_multiply(float x,float y)
{
   float z = add(x,y);
   z *= 3;
   return z;
}

main.c

#include "function.h"
extern int nCompletionStatus;
int main(int argc,char* argv[])
{
    float x = 1.0;
    float y = 5.0;
    float z;
    z= add_and_multiply(x,y);
    nCompletionStatus =1;
    return 0;
}

在上例代碼中

• add_and_multiply 函數(shù)調(diào)用add函數(shù)，這兩個函數(shù)在同一個源代碼文件中，這種情況下，函數(shù)add的內(nèi)存映射地址是一個已知量，會被擴(kuò)展成其對與function.o中代碼節(jié)起始地址的相對偏移。

• main函數(shù)會調(diào)用add_and_multiply函數(shù)，并同時引用外部變量nCompletionStatus,這個時候問題就出現(xiàn)了--我們不知道它們的實(shí)際程序內(nèi)存地址，實(shí)際上編譯器會假定這些符號未來會在進(jìn)程內(nèi)存映射中存在，但是，直到生成完整內(nèi)存映射之前，這兩個引用會一直被當(dāng)成未解析引用。

該問題如圖描述：

function.o

main.o

為了解決這類問題，我們需要在鏈接階段就對這些引用進(jìn)行解析，此時鏈接器需要：

• 檢查拼接到程序內(nèi)存映射中的節(jié)

• 找出那些部分代碼產(chǎn)生了外部調(diào)用

• 計(jì)算該引用的精確地址（在內(nèi)存映射中的地址）

• 最后，將機(jī)器指令中的偽地址替換成程序內(nèi)存映射的實(shí)際地址，這樣就完成了引用的解析。

3.鏈接示例

程序內(nèi)存映射圖

gcc -c function.c main.c
gcc function.o main.o -o demoApp

反匯編main.o文件

objdump -D -M intel main.o

劃紅線的是跳轉(zhuǎn)自身，是因?yàn)殒溄悠鞑恢篮瘮?shù)的地址。先用偽地址代替。

反匯編demoApp

objdump -D -M intel demoApp

畫紅線的位置分別是add_and_multiply 地址為11aa 和nCompletionStatus的地址。

執(zhí)行下面命令查看，看到nCompletionStatus地址為4014.

objdump -x -j .bss demoapp

到此，關(guān)于“C/C++程序鏈接與反匯編工具objdump如何使用”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！