动态库内容分析
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动态库内容分析
1. 动态库编译
1.1 第一个C文件：basic.c
1.2第二个C文件：demo.c
1.3第三个C文件：main.c
2.动态库编译
3.二进制内容分析
3.1 libbasic.so分析
3.1.1 basic.c内容汇总
3.1.2 libbasic.so符号表
3.1.3 小结
3.2 libdemo.so分析
3.2.1 demo.c内容汇总
3.2.2 demo.so符号表
3.2.3 小结
3.3 可执行文件a.out分析
3.3.1 main.c内容汇总
3.3.2 a.out符号表
3.3.3 小结
4.总结
1. 动态库编译
基本思路为：
先编写两个C文件，其中各自实现几个函数，变量，然后将其分别编译为动态库；
再编写一个实现main函数的C文件，分别调用上述第一步动态库中的函数；
分析最后的可执行文件和动态库文件的符号表；
1.1 第一个C文件：basic.c
这个C文件只定义并实现了四个不同形参的函数、五个静态变量、一个全局变量。由于只关心符号表或者其他二进制内容，因此不具体实现特定功能。
/*************************************************************************
> File Name: basic.c
> Author: Toney Sun
> Mail: vip_13031075266@163.com
> Created Time: 2020年04月20日 星期一 09时50分51秒
************************************************************************/
#include<stdio.h>
int basic_func=4;
static char *Author=”Toney Sun”;
void func1()
{
int tmp_var;
static char *Mail=”vip_13031075266@163.com”;
}
void func2(int x)
{
static char *Mail=”vip_13031075266@163.com”;
}
int func3(char *a)
{
static char *Mail=”vip_13031075266@163.com”;
}
char * func4(int x, int y)
{
static char *Mail=”vip_13031075266@163.com”;
}
1.2第二个C文件：demo.c
在demo.c中我定义一个结构体udphdr。然后分别定义了两个全局变量，实现了三个函数：func5, func6, fun7。
/*************************************************************************
> File Name: demo.c
> Author: Toney Sun
> Mail: vip_13031075266@163.com
> Created Time: 2020年04月19日 星期日 22时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第三个C文件：main.c
main.c主要用来实现main函数，并调用其他C文件中实现的函数和全局变量。从而观察对比不同的函数、变量在符号表中的异同。
/*************************************************************************
> File Name: main.c
> Author: Toney Sun
> Mail: vip_13031075266@163.com
> Created Time: 2020年04月20日 星期一 09时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=”vip_13031075266@163.com”;
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.动态库编译
使用gcc工具将basic.c编译为libbasic.so;
使用gcc工具将demo.c编译为libdemo.so；
使用gcc工具将main.c链接上述两个动态库后编译为a.out
**注意：**我们不是为了执行该a.out， 而是想查看上述三个二进制文件的内容(符号表)。
toney@ubantu$ gcc -shared -fpic -o libdemo.so demo.c
toney@ubantu$ gcc -shared -fpic -o libbasic.so basic.c
toney@ubantu$ gcc main.c -L./ -ldemo -lbasic
toney@ubantu$ 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
链接怎么还有个顺序问题:(
toney@ubantu$ 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
toney@ubantu$ gcc main.c -L./ -ldemo -lbasic
toney@ubantu$
3.二进制内容分析
3.1 libbasic.so分析
3.1.1 basic.c内容汇总
序号 函数或变量 性质
1 void func1() 自定义函数
2 void func2(int x) 自定义函数
3 int func3(char *a) 自定义函数
4 char * func4(int x, int y) 自定义函数
5 int basic_func; 自定义全局变量
6 static char *Author; 自定义全局静态变量
7 static char *Mail; func1内定义局部静态变量
8 static char *Mail; func2内定义局部静态变量
9 static char *Mail; func3内定义局部静态变量
10 static char *Mail; func4内定义局部静态变量
3.1.2 libbasic.so符号表
使用nm工具查看符号表内容（当然也可以使用其他工具查看，例如objdump, readelf, ldd等）：
toney@ubantu$ nm libbasic.so
0000000000201028 d Author ==================全局静态变量=================
0000000000201020 D basic_func ====================全局变量==================
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 ===================实现函数===================
0000000000000681 T func2 ===================实现函数===================
000000000000068b T func3 ===================实现函数===================
0000000000000696 T func4 ===================实现函数===================
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 ================局部静态变量===================
0000000000201038 d Mail.2256 ================局部静态变量===================
0000000000201040 d Mail.2260 ================局部静态变量===================
0000000000201048 d Mail.2265 ================局部静态变量===================
00000000000005e0 t register_tm_clones
0000000000201050 d __TMC_END__
使用nm -Da 查看本动态库定义的内容信息
toney@ubantu$ 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 小结
本文件内定义的全局变量用‘D’来表示；
本文件内定义的全局静态变量用‘d’来表示；
本文件内实现的函数用‘T’来表示；
不同函数内定义的静态变量在符号表中的符号有所差别，因此不会出现混淆的问题。
从上述内容可以猜测：使用‘d’表示的变量不能被其他文件引用（上述‘d’标识的都是静态变量，这也比较合理）
3.2 libdemo.so分析
3.2.1 demo.c内容汇总
序号 函数或变量 性质
1 struct udphdr udp1; 自定义的全局结构体变量
2 static struct udphdr udp2; 自定义全局静态变量
3 struct udphdr udp2; 自定义局部变量
4 enum Date today 自定义全局枚举变量
5 int iphdr; 自定义全局变量
6 extern void func1(); 外部函数
7 extern void func2(int x); 外部函数
8 extern int func3(char *); 外部函数
9 extern char * func4(int x, int y); 外部函数
10 int fun5(int a) 自定义函数
11 int fun6(char *a) 自定义函数
12 int fun7(int a, char *b) 自定义函数
3.2.2 demo.so符号表
同样的，我们使用nm工具来查看动态库符号表信息：
toney@ubantu$ nm libdemo.so
0000000000201044 B __bss_start
0000000000201048 b completed.7698
w __cxa_finalize@@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 puts@@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 小结
结构体变量(非基本型变量)使用‘B’或‘b’来标识。
全局结构体变量使用‘B’标识
局部静态结构体变量使用‘b’标识
局部变量不会显示在符号表中
本文件内使用的函数使用‘T’标识
引用其他文件的函数使用‘U’标识
3.3 可执行文件a.out分析
3.3.1 main.c内容汇总
序号 函数或变量 性质
1 extern void func1(); 引用外部函数
2 extern int fun5(int a); 引用外部函数
3 extern int fun6(char *a); 引用外部函数
4 extern int fun7(int a, char *b); 引用外部函数
5 extern struct udphdr udp1; 引用外部结构体变量
6 extern int iphdr1; 引用外部基本类型变量
7 int myAge=25; 本地全局变量
8 char *mail=“vip_13031075266@163.com”; 本地全局静态变量
3.3.2 a.out符号表
同样使用nm工具进行查看：
toney@ubantu$ nm a.out
0000000000201020 B __bss_start
0000000000201030 b completed.7698
w __cxa_finalize@@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 __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
0000000000201018 d mail ============5==============
000000000000088d T main ============6==============
0000000000201010 D myAge ============7==============
U puts@@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 小结
引用的外部函数使用‘U’来标识
全局变量使用‘D’来标识
全局静态变量使用‘d’来标识
引用的外部全局变量（简单类型和复杂类型）使用‘B’来标识
4.总结
对符号表中常见的变量、函数标识总结如下：
序号 标识 说明
1 T 自定义函数(本文件内)
2 t 尚未分析
3 D 自定义标准类型全局变量（如int, char, float等）
4 d 自定义标准类型静态变量（包括全局静态变量、局部静态变量）
5 B 自定义扩展类型全局变量（如结构体类型，枚举型等）、引用的外部全局变量
6 b 自定义静态扩展类型变量（包括全局静态、局部静态类型变量)
7 U 引用的外部函数
8 局部变量在符号表中是不存在的。
注意：t是不存在符号表，T才是存在符号表。
比如:”DSO missing from command line”问题, 问题就是so找不到符号表，需要连接静态库