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.symtab

参考:剖析.o文件ELF组成

   目标文件

.symtab中记录的符号是从.s文件来的,所以.s这个汇编文件很关键。

.symtab所记录符号的种类

示例代码

a.c

extern int a_va1 = 100;     
static float a_va2 = 200.0;

static void a_fun2(void)     
{                            
    a_va2 += 100;            
}                            

extern int a_fun1(int     a)  
{                            
    b_va1 = b_va1+100;        
    b_fun1();               
    a_fun2(); 
}                            
View Code

b.c

int b_va1 = 300;   

int b_fun2(void)
{
    ...
}

int main(void)
{
    fun1(100);
        a_va1 = a_va1 + 200;

}
View Code

extern:表示定义的函数和全局变量可以被其它模块引用,如果不写extern,默认就是extern,为了不麻烦,一般都不会明确的写extern。

static:表示定义的函数和全局变量,只能被本模块有效。

.symtab中所记录的符号,严格说起来就两种:

①全局符号

某模块定义以后,除了自己外,其它所有模块也可以引用

我们以a.o模块为例来讲。

1)由a.o模块定义,可由其它模块引用的全局符号

a_fun1:a.o定义,其它模块(b.o)可以引用
a_va1:a.o定义,其它模块(b.o)可以引用

2)由a.o模块引用,但是由其它模块定义的全局符号

b_fun1:a.o引用,但是由b.o定义
b_va1:a.o引用,但是由b.o定义

每个条目所包含的符号基本信息有哪些呢?

②本地符号

模块自己定义,而且只能由自己引用的符号

a.o的a_fun2和a_va2,由于加了static修饰,表示符号只在模块内有效,所以a_fun2和a_va2属于典型的由本模块定义、而且只能由本模块引用的本地符号。

旁注:有关static

在写c代码时,对于那些只在本模块定义和引用的函数与全局变量来说,我们要养成使用static的好习惯,这样子符号就是只在本模块有效的本地符号。如果不写static的话,会带来命名冲突、错误调用等等一些列可能的不良后果,特别是对于大型c工程文件来说,出现这类不良后果的概率非常高。

C++向下兼容C,自然也是支持static的。除此之外C++ namespace中有一种匿名namespace,其行为和static很像,参考:C++——namespace

.symtab是如何记录符号信息的

.symtab符号表包含很多条目,每个条目记录的就是一个符号的基本信息。

每个条目所包含的符号基本信息有哪些呢?

int name; 
int value;
int size;
char type;
char bind;
char section;
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信息含义:

1)name

name中记录的并不是名字的字符串,我们前面说过所有的字符串都是放在了.strtab中。name里面只记录字符串在.strtab中的偏移,通过这个偏移就能在.strtab中索引到符号的名字。

比如

name = 5 //偏移5
假如.strtab中的内容为main\0fun2\0a_va\0......
使用偏移5到.strtab中进行搜索,当遇到\0时就截止,那么取出来的就是符号fun2。

2)value

放的是地址:指向符号所代表的空间。

比如:
(a)如果符号是初始化了的全局变量

int a = 100;//全局变量                                
int main(void)
{
                                
}
View Code

初始化了的全局变量,它的空间在.data节中,那么value中放的就是这个空间的起始地址。通过value中的地址值,就可以找到符号对应的空间,这对于后续的“链接”操作来说很重要。

(b)如果符号是函数的话

int fun()
{
                                    
}
View Code

fun函数指令存放在了.text节中,value中放的就是fun函数在.text节中的起始地址,其实就是函数第一条指令的地址。

(c)需要强调的地方

不过对于.o(可重定位目标文件)和可执行目标文件来说,value的值有所不同。

可重定位目标文件

value总中放的只是相对于节起始地址的偏移。

可执行目标文件

value中放的是绝对地址。“可重定位目标文件”被连接在一起后,value中放的就是链接时重定位后的绝对地址。

3)size

size代表的是value所指向空间的大小,毕竟value只是起始地址,不能说明空间的大小。

比如:
(a)如果符号是初始化了的全局变量的话
         size代表的全局变量在.data中所占字节数。

(b)如果符号是函数的话
         size代表的是函数指令在.text中所占空间的大小

4)type

符号类型,有如下几种类型。

(a)FUNC:符号代表的是函数
(b)OBJECT:符号代表的是全局变量
(c)FILE:符号是源文件的名字

5)bind

就两种情况,LCOAL、GLOBAL

(a)bind=LOCAL

表示符号是本地的:符号在模块中定义后,只能由本模块引用,static修饰的全局变量和函数就是这种情况。

(b)bind=CLOBAL(全局符号)

表示符号在本模块定义,但是可以被其它模块引用(使用),extern修饰的全局变量和函数就是这种情况。

6)section

section的值有四种情况,节索引号、ABS、UNDEF、COM

①section=节索引号

说明符号所对应的空间在哪个节里面。

如果section == 1

符号代表的空间在.text节,说明符号代表的是函数,因为只有函数指令才会保存在.text中。

如果section == 3

符号代表的空间在.data中,说明符号是初始化了的全局变量,因为只有初始化了的全局变量才会在.data节。

 

②section=ABS

表示该符号不需要被“链接程序”处理。

比如,如果符号名是***.c,这个符号不是全局变量、不是函数,只是一个源文件名而已,链接器(ld/collect2)在链接“可重定位目标文件”时,这个符号不需要被处理。

③section=UNDEF

表示这个符号,只是在本模块中被引用了,这个符号并不是由本模块定义的,在本某块找不到定义,所以这个符号的section就被标注为了UNDEF,表示这个符号被定义在了其它模块中,链接时要到其它模块中去找搜寻它的定义。

其它模块:

· 其它自己写的.c所对应的.o
· 静态库
· 动态库

如果是链接时,在其它目标文件中还找不到该符号的定义的话,链接程序就会报错,提示找不到这个符号。出错的原因有两种:

你忘了链接所需的目标文件

比如gcc a.o b.o,结果写成gcc a.o,少了一个,肯定会找不到。

符号名压根就写错了,不可能找得到

④section=COM

表示还未被分配空间(位置)的未初始化的数据目标,比如未初始化的全局变量。

int a;
int main(void)
{
    ...
}
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未被初始化的全局变量都放在.bss中的,但是前面就说过,由于没有数据,所以.bss没有实际空间,只有当程序运行时才有实际.bss节的空间。

查看目标文件的.symtab符号表信息

readelf -h:查看ELF头中的信息

readelf -s:查看.symtab符号表

posted @ 2018-08-03 16:43  克拉默与矩阵  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏