linux toolchains 二进制相关工具

nm、readelf和共享库  的区别： http://ly50247.appspot.com/2010/12/7/nm_readelf_so.html

nm   ： 　                                    nm用来列出目标文件的符号清单   下面列出该命令的任选项，大部分支持“-”开头的短格式和“-“开头的长格式。 -A、-o或--print-file-name：在找到的各个符号的名字前加上文件名，而不是在此文件的所有符号前只出现文件名一次。

readelf -- 显示elf文件信息：         readelf命令可以显示符号、段信息、二进制文件格式的信息等，这在分析编译器如何工从源代码创建二进制文件时非常有用。

                                                     LINUX 平台下三种主要的可执行文件格式：a.out（assembler and link editor output 汇编器和链接编辑器的输出）、COFF（Common Object File Format 通用对象文件格式）、ELF（Executable and Linking Format 可执行和链接格式）。

这说明nm输出的许多符号信息是用于链接的，而不是运行的。还有如果用g++ -g编译的话用nm -a还会读到调试信息。

Motorola tools chain:

[leosu@leo bin]$ pwd

/usr/local/motorola/toolchain/st40/2.4.0/bin

[leosu@leo bin]$ ls

sh4-motorola-linux-uclibc-addr2line  sh4-motorola-linux-uclibc-elfedit    sh4-motorola-linux-uclibc-gprof    sh4-motorola-linux-uclibc-ranlib

sh4-motorola-linux-uclibc-ar         sh4-motorola-linux-uclibc-g++        sh4-motorola-linux-uclibc-ld       sh4-motorola-linux-uclibc-readelf

sh4-motorola-linux-uclibc-as         sh4-motorola-linux-uclibc-gcc        sh4-motorola-linux-uclibc-ld.bfd   sh4-motorola-linux-uclibc-size

sh4-motorola-linux-uclibc-c++        sh4-motorola-linux-uclibc-gcc-4.5.3  sh4-motorola-linux-uclibc-nm       sh4-motorola-linux-uclibc-strings

sh4-motorola-linux-uclibc-c++filt    sh4-motorola-linux-uclibc-gccbug     sh4-motorola-linux-uclibc-objcopy  sh4-motorola-linux-uclibc-strip

sh4-motorola-linux-uclibc-cpp        sh4-motorola-linux-uclibc-gcov       sh4-motorola-linux-uclibc-objdump

使用示例：addr2line,指令地址翻译器 ..............................       $/usr/local/motorola/toolchain/st710x/1.2.0/bin/sh4-motorola-linux-gnu-addr2line -e usr/bin/streamer 0x299e1328

nm用于查看可执行文件或者动态／静态链接库的函数使用情况。
nm st40/*.so
U DES_ecb3_encrypt
U DES_set_key_unchecked
0001c624 T _dmalloc_chunk_heap_check
0001a8e0 T _dmalloc_chunk_log_changed
0001a428 T _dmalloc_chunk_log_stats
0001b7e8 T _dmalloc_chunk_malloc

GDB 积累：
gdb 中根据地址解析出来 源代码的地方：
(gdb) x 0x41bc34
0x41bc34 <_ZN5ekioh8EKMemory6callocEjj>:        0x4f222fe6

查看调用栈
(gdb) bt

链接正在运行的程序或进程
#gdb --pid pidnum
(gdb)attach PID
detach正在调试的程序：
(gdb)detach PID



设置断点：
(gdb) bt ekmalloc
(gdb) bt KreaTvGfxPlatform::startApplication

删除断点：
(gdb) delete [breakpoints][range]

删除所有断点：
(gdb) clear
(gdb) delete

暂停断点的执行：
(gdb) disable [breakpoints][range]

继续断点的执行：
(gdb) enable [breakpoints][range]


查看断点：
(gdb) info break


run
(gdb) run   or  r

continue
(gdb) c  or continue

退出函数：
(gdb) finish

退出gdb
(gdb) quit or q

symbol添加：
cc -g hello.c -o hello
g++ -g hello.cpp -o hello

help
(gdb) help


终止调试
(gdb) c
Continuing.

Ctrl+c    
Program received signal SIGINT, Interrupt.
0x2abe570e in pivot_root () from /lib/libc.so.0

(gdb) detach 594    
(gdb) q



/usr/local/motorola/toolchain/st40/2.0.1/sh4-motorola-linux-uclibc/sys-root/lib
/opt/nfs/rootdisk/lib

[leo@localhost lib]$ pwd
/usr/local/motorola/toolchain/st40/2.0.1/sh4-motorola-linux-uclibc/sys-root/lib
[leo@localhost lib]$ nm libdl-0.9.30rc3.so | grep dlopen
0000106c T dlopen
[leo@localhost lib]$ nm libdl-0.9.30rc3.so | grep malloc
U _dl_malloc_function
U malloc

原始c库使用：
cp /usr/local/motorola/toolchain/st40/2.0.1/sh4-motorola-linux-uclibc/sys-root/lib/libdl-0.9.30rc3.so  /opt/nfs/rootdisk/lib/libdl-0.9.30rc3.so 
cp /usr/local/motorola/toolchain/st40/2.0.1/sh4-motorola-linux-uclibc/sys-root/lib/libuClibc-0.9.30rc3.so  /opt/nfs/rootdisk/lib/libuClibc-0.9.30rc3.so 
cp /usr/local/motorola/toolchain/st40/2.0.1/sh4-motorola-linux-uclibc/sys-root/lib/libpthread-0.9.30rc3.so  /opt/nfs/rootdisk/lib/libpthread-0.9.30rc3.so 





自己编译一套Tool-Chain的经历

工具链binutils2.17 在http://mirrors.kernel.org/sourceware/binutils/releases/ 有下载;

GCC4.1.1 在http://mirrors.kernel.org/sourceware/gcc/releases/ 有下载;

GDB6.5 ,Insight等等工具在http://mirrors.kernel.org/sourceware/ 上都有下载;

1用源码安装binutils

a.binutils的介绍(网上的介绍在http://www.sourceware.org/binutils/)

binutils 是一套binary utilities,主要包括:

• ld - the GNU linker.

• as - the GNU assembler.

当然也会包含一些分析二进制文件实用工具:

• addr2line - Converts addresses into filenames and line numbers.  addr2line,指令地址翻译器 ..............................

• ar - A utility for creating, modifying and extracting from archives.

• c++filt - Filter to demangle encoded C++ symbols.

• gprof - Displays profiling information.

• nlmconv - Converts object code into an NLM.

• nm - Lists symbols from object files.

• objcopy - Copys and translates object files.

• objdump - Displays information from object files.

• ranlib - Generates an index to the contents of an archive.

• readelf - Displays information from any ELF format object file.

• size - Lists the section sizes of an object or archive file.

• strings - Lists printable strings from files.

• strip - Discards symbols.

• windres - A compiler for Windows resource files.

其中大多数工具使用BFD, the Binary File Descriptor library, 做一些低层的操作. 许多工具也直接使用 opcodes library 来汇编和反汇编机器指令.binutils已经移植到很多主流的Unix变种系统上,它们主要是用来给GNU system(GNU/Linux)提供编译和链接程序的工具.

源代码下载的地址:http://mirrors.kernel.org/sourceware/binutils

b.安装的简单过程.

    首先将下载的源码安装包拷贝到一个临时目录(我假设是/tmp):

    $ cp 你下载的目录地址 /tmp

    $ cd /tmp

    在这里简单讲一下压缩包最主要的格式及解压缩的方法:

1. tar : 用tar 命令就可以了                  $ tar -xvf  binutils-2.17.tar

2. gz : 用tar命令带上z参数                  $ tar -zxvf binutils-2.17.tar.gz

3. bz2 : 用tar命令带上j参数                $ tar -jxvf binutils-2.17.tar.bz2

    然后进入目录 /tmp/binutils-2.17

     $ cd /tmp/binutils-2.17

     配置要安装的目标系统和目标目录

      --target 指示你将要安装的这套工具作用的文件是在哪个平台下的

      --divfix 安装的目标目录

      $ ./configure --target=arm-elf  --divfix=/选择你要将可执行程序安装到什么目录下

      编译源程序：$ make

      安装程序：$ make install

2, 用源码安装GCC

3, 在cygwin上用源码安装GDB及Insight

4, 开发辅助工具source-navigator以及split的介绍与安装

nm基本用法

   nm用来列出目标文件的符号清单。下面是nm命令的格式：

　　nm [-a│--debug-syms] [-g│--extern-only]
          [-B] [-C│--demangle[=style]] [-D│--dynamic]
          [-S│--print-size] [-s│--print-armap]
          [-A│-o│--print-file-name][--special-syms]
          [-n│-v│--numeric-sort] [-p│--no-sort]
          [-r│--reverse-sort] [--size-sort] [-u│--undefined-only]
          [-t radix│--radix=radix] [-P│--portability]
          [--target=bfdname] [-f format│--format=format]
          [--defined-only] [-l│--line-numbers] [--no-demangle]
          [-V│--version] [-X 32_64] [--help] [objfile...]

　　如果没有为nm命令指出目标文件，则nm假定目标文件是a.out。下面列出该命令的任选项，大部分支持"-"开头的短格式和"—"开头的长格式。

• -A、-o或--print-file-name：在找到的各个符号的名字前加上文件名，而不是在此文件的所有符号前只出现文件名一次。

  例如nm libtest.a的输出如下：

  CPThread.o:
  00000068 T Main__8CPThreadPv
  00000038 T Start__8CPThread
  00000014 T _._8CPThread
  00000000 T __8CPThread
  00000000 ? __FRAME_BEGIN__
  .......................................
  

  则nm -A 的输出如下：

  libtest.a:CPThread.o:00000068 T Main__8CPThreadPv
  libtest.a:CPThread.o:00000038 T Start__8CPThread
  libtest.a:CPThread.o:00000014 T _._8CPThread
  libtest.a:CPThread.o:00000000 T __8CPThread
  libtest.a:CPThread.o:00000000 ? __FRAME_BEGIN__
  ..................................................................
  

• -a或--debug-syms：显示所有的符号，包括debugger-only symbols。

• -B：等同于--format=bsd，用来兼容MIPS的nm。

• -C或--demangle：将低级符号名解析(demangle)成用户级名字。这样可以使得C++函数名具有可读性。

• --no-demangle：默认的选项，不需要将低级符号名解析成用户级名。

• -D或--dynamic：显示动态符号。该任选项仅对于动态目标(例如特定类型的共享库)有意义。

• -f format：使用format格式输出。format可以选取bsd、sysv或posix，该选项在GNU的nm中有用。默认为bsd。

• -g或--extern-only：仅显示外部符号。

• -n、-v或--numeric-sort：按符号对应地址的顺序排序，而非按符号名的字符顺序。

• -p或--no-sort：按目标文件中遇到的符号顺序显示，不排序。

• -P或--portability：使用POSIX.2标准输出格式代替默认的输出格式。等同于使用任选项-f posix。

• -s或--print-armap：当列出库中成员的符号时，包含索引。索引的内容包含：哪些模块包含哪些名字的映射。

• -r或--reverse-sort：反转排序的顺序(例如，升序变为降序)。

• --size-sort：按大小排列符号顺序。该大小是按照一个符号的值与它下一个符号的值进行计算的。

• -t radix或--radix=radix：使用radix进制显示符号值。radix只能为"d"表示十进制、"o"表示八进制或"x"表示十六进制。

• --target=bfdname：指定一个目标代码的格式，而非使用系统的默认格式。

• -u或--undefined-only：仅显示没有定义的符号(那些外部符号)。

• --defined-only:仅显示定义的符号。
  

• -l或--line-numbers：对每个符号，使用调试信息来试图找到文件名和行号。对于已定义的符号，查找符号地址的行号。对于未定义符号，查找符号重定位项的行号。如果可以找到行号信息，显示在符号信息之后。

• -V或--version：显示nm的版本号。

• --help：显示nm的任选项。

   对于每一个符号，nm列出其值(the symbol value)，类型（the symbol type）和其名字(the symbol name)。

   对于每一个符号来说，其类型如果是小写的，则表明该符号是local的；大写则表明该符号是global(external)的。

符号

类型

说明

A

该符号的值是绝对的，在以后的链接过程中，不允许进行改变。这样的符号值，常常出现在中断向量表中，例如用符号来表示各个中断向量函数在中断向量表中的位置。

B

该符号的值出现在非初始化数据段(bss)中。例如，在一个文件中定义全局static int test。则该符号test的类型为b，位于bss section中。其值表示该符号在bss段中的偏移。一般而言，bss段分配于RAM中

C

该符号为common。common symbol是未初始话数据段。该符号没有包含于一个普通section中。只有在链接过程中才进行分配。符号的值表示该符号需要的字节数。例如在一个c文件中，定义int test，并且该符号在别的地方会被引用，则该符号类型即为C。否则其类型为B。

D

该符号位于初始话数据段中。一般来说，分配到data section中。例如定义全局int baud_table[5] = {9600, 19200, 38400, 57600, 115200}，则会分配于初始化数据段中。

G

该符号也位于初始化数据段中。主要用于small object提高访问small data object的一种方式。

I

该符号是对另一个符号的间接引用。

N

该符号是一个debugging符号。

R

该符号位于只读数据区。例如定义全局const int test[] = {123, 123};则test就是一个只读数据区的符号。注意在cygwin下如果使用gcc直接编译成MZ格式时，源文件中的test对应_test，并且其符号类型为D，即初始化数据段中。但是如果使用m6812-elf-gcc这样的交叉编译工具，源文件中的test对应目标文件的test,即没有添加下划线，并且其符号类型为R。一般而言，位于rodata section。值得注意的是，如果在一个函数中定义const char *test = “abc”, const char test_int = 3。使用nm都不会得到符号信息，但是字符串“abc”分配于只读存储器中，test在rodata section中，大小为4。

S

符号位于非初始化数据区，用于small object。

T

该符号位于代码区text section。

U

该符号在当前文件中是未定义的，即该符号的定义在别的文件中。例如，当前文件调用另一个文件中定义的函数，在这个被调用的函数在当前就是未定义的；但是在定义它的文件中类型是T。但是对于全局变量来说，在定义它的文件中，其符号类型为C，在使用它的文件中，其类型为U。

V

该符号是一个weak object。

W

The symbol is a weak symbol that has not been specifically tagged as a weak object symbol.

-

该符号是a.out格式文件中的stabs symbol。

?

该符号类型没有定义

readelf基本用法
readelf 负责显示ELF文件的信息

Usage: readelf  elf-file(s)
Display information about the contents of ELF format files
Options are:
-a --all        全部       Equivalent to: -h -l -S -s -r -d -V -A -I
-h --file-header    文件头   Display the ELF file header
-l --program-headers 程序 Display the program headers
     --segments          An alias for --program-headers
-S --section-headers 段头 Display the sections' header
     --sections          An alias for --section-headers
-e --headers     全部头      Equivalent to: -h -l -S
-s --syms        符号表      Display the symbol table
      --symbols          An alias for --syms
-n --notes        内核注释     Display the core notes (if present)
-r --relocs       重定位     Display the relocations (if present)
-u --unwind            Display the unwind info (if present)
-d --dynamic      动态段     Display the dynamic segment (if present)
-V --version-info 版本    Display the version sections (if present)
-A --arch-specific CPU构架   Display architecture specific information (if any).
-D --use-dynamic   动态段    Use the dynamic section info when displaying symbols
-x --hex-dump= 显示 段内内容Dump the contents of section 
-w[liaprmfFso] or
--debug-dump[=line,=info,=abbrev,=pubnames,=ranges,=macro,=frames,=str,=loc]
                  显示DWARF2调试段内容       Display the contents of DWARF2 debug sections
-I --histogram         Display histogram of bucket list lengths
-W --wide        宽行输出      Allow output width to exceed 80 characters
-H --help              Display this information
-v --version           Display the version number of readelf