链接使用的符号
2018-03-05 本文已影响79人
aron1992
链接使用的符号
在链接的过程中，函数名和变量名统称为符号，链接的过程就是目标文件之间的对地址的引用，即对函数和变量地址的引用。
使用 nm 命令查看目标文件的符号：
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# nm SimpleSection.o
0000000000000000 T func1
0000000000000000 D global_init_var
0000000000000004 C global_uninit_var
0000000000000024 T main
U printf
0000000000000004 d static_var.2058
0000000000000000 b static_var2.2059
ELF符号的结构体，定义于“/usr/include”
/* Symbol table entry. */
typedef struct
{
Elf32_Word st_name; /* Symbol name (string tbl index) */
Elf32_Addr st_value; /* Symbol value */
Elf32_Word st_size; /* Symbol size */
unsigned char st_info; /* Symbol type and binding */
unsigned char st_other; /* Symbol visibility */
Elf32_Section st_shndx; /* Section index */
} Elf32_Sym;
Elf32_Sym成员的定义解释：
Elf32_Sym成员的定义
st_info(符号绑定信息)，低4位表示符号类型（Symbol Type）,高28位表示符号绑定信息（Symbol Binding）
符号绑定信息
符号类型
st_shndx(符号所在段) 如果符号是定义在目标文件中，那么符号的意思就是符号所在的段的在段表中的下标 ，此外还有几种特殊的定义如下：
符号所在段
st_value(符号值) 符号如果是一个函数或者变量，符号值表示函数或者变量的地址，特殊地st_value还有以下几种可能：
- 在目标文件中，符号类型不是COMMON类型（st_shndx!=SHN_COMMON），st_value表示符号在段中的偏移，即符号位于st_shndx所在的段偏移st_value，在该例子中的global_init_var、func1、main都属于这种类型。
- 在目标文件中，符号类型是COMMON类型（st_shndx=SHN_COMMON），st_value表示符号的对其属性，在该例子中的global_uninit_var的Value值为0000000000000004，表示对其长度为4字节，即为global_uninit_var类型（int）的字节长度
- 在可执行文件中，st_value表示符号的虚拟地址，动态链接需要使用到
使用 readelf -s 命令查看目标文件的所有符号详细信息
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# readelf -s SimpleSection.o
Symbol table '.symtab' contains 16 entries:
Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name
0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
1: 0000000000000000 0 FILE LOCAL DEFAULT ABS SimpleSection.c
2: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 1
3: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 3
4: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 4
5: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 5
6: 0000000000000004 4 OBJECT LOCAL DEFAULT 3 static_var.2058
7: 0000000000000000 4 OBJECT LOCAL DEFAULT 4 static_var2.2059
8: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 7
9: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 8
10: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 6
11: 0000000000000000 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT 3 global_init_var
12: 0000000000000004 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT COM global_uninit_var
13: 0000000000000000 36 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 func1
14: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND printf
15: 0000000000000024 57 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 main
使用 readelf -S 查看目标文件的所有段信息，后面分析符号信息的时候会作为参照使用到。
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# readelf -S SimpleSection.o
There are 13 section headers, starting at offset 0x1a0:
Section Headers:
[Nr] Name Type Address Offset
Size EntSize Flags Link Info Align
[ 0] NULL 0000000000000000 00000000
0000000000000000 0000000000000000 0 0 0
[ 1] .text PROGBITS 0000000000000000 00000040
000000000000005d 0000000000000000 AX 0 0 4
[ 2] .rela.text RELA 0000000000000000 000006c8
0000000000000078 0000000000000018 11 1 8
[ 3] .data PROGBITS 0000000000000000 000000a0
0000000000000008 0000000000000000 WA 0 0 4
[ 4] .bss NOBITS 0000000000000000 000000a8
0000000000000004 0000000000000000 WA 0 0 4
[ 5] .rodata PROGBITS 0000000000000000 000000a8
0000000000000004 0000000000000000 A 0 0 1
[ 6] .comment PROGBITS 0000000000000000 000000ac
000000000000002d 0000000000000001 MS 0 0 1
[ 7] .note.GNU-stack PROGBITS 0000000000000000 000000d9
0000000000000000 0000000000000000 0 0 1
[ 8] .eh_frame PROGBITS 0000000000000000 000000e0
0000000000000058 0000000000000000 A 0 0 8
[ 9] .rela.eh_frame RELA 0000000000000000 00000740
0000000000000030 0000000000000018 11 8 8
[10] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 00000138
0000000000000061 0000000000000000 0 0 1
[11] .symtab SYMTAB 0000000000000000 000004e0
0000000000000180 0000000000000018 12 11 8
[12] .strtab STRTAB 0000000000000000 00000660
0000000000000066 0000000000000000 0 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings)
I (info), L (link order), G (group), x (unknown)
O (extra OS processing required) o (OS specific), p (processor specific)
该例子中的几个重要的符号解释：
-
func1 和 main 定义与目标文件中，Ndx值为1表示位于代码段中（参照 readelf -S 结果中的 [Nr] 值 ）
Bind值为GLOBAL，表示符号绑定信息为全局符号，外部可见
Type值为FUNC，表示符号类四个函数或其他可执行代码
Size值表示符号大小
Value符号所在的地址 -
printf符号在目标文件中没有定义，所以Ndx值为UND
-
global_init_var符号是已初始化的全局变量，Ndx值为3表示位于.data数据段，
Bind值为OBJECT，表示符号类型为STT_OBJECT，变量数组的符号类型都为该值
Size为4，表示符号大小占用4字节
Value为0，表示该符号位于Ndx段的第0个位置 -
global_uninit_var Ndx值为COM表示位于COMMON段，全局未初始化的符号是这种类型的
-
有部分Name未定义的符号，符号名就是段名，比如Num为2、Ndx为1的的符号表示.text段，他的符号名就是段名
-
SimpleSection.c符号的Ndx为ABS、Type为FILE，表示文件名的符号
