【ARM 嵌入式 编译系列 10.4 -- 生成二进制文件】

二进制文件生成

在嵌入的工作中，经常会使用到二进制文件，那么我们如何自己生成一个二进制文件呢？接下来介绍如何将一个只包含将32位数据的文件转化为二进制文件，原文件如下(数据一共 64bytes)：

unsigned int data[] ={
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x11223344,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666,
        0x55556666
};

我们使用gcc 对齐先进行编译然后再进行反汇编：

arm-none-eabi-gcc --help
Usage: arm-none-eabi-gcc [options] file...
Options:
  ...
  -E                       Preprocess only; do not compile, assemble or link.
  -S                       Compile only; do not assemble or link.
  -c                       Compile and assemble, but do not link.
  -o                 Place the output into .
  ...

具体命令如下：

arm-none-eabi-gcc -c data.c -o data.bin

通过上面命令会生成一个elf 格式的 data.bin文件，由于我们需要的是个纯二进制文件，所以我们需要将 elf 文件的头和其它部分去掉。那么我们看下头有多大：

arm-none-eabi-readelf -h data.bin
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              REL (Relocatable file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x0
  Start of program headers:          0 (bytes into file)
  Start of section headers:          448 (bytes into file)
  Flags:                             0x5000000, Version5 EABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           0 (bytes)
  Number of program headers:         0
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         9
  Section header string table index: 8

可以看到头（Size of this header）的大小为52个字节，所接下来我们就需要跳过这52个字节，只保留我们想要的内容。

dd 命令copy文件

在 linux 中，dd 是一个用于转换和复制文件的命令行工具，它可以执行许多底层操作，包括从文件的特定位置开始读取数据。要从原文件data.bin的第52个字节开始读取64个字节，可以使用以下命令：

dd if=data.bin of=new.bin bs=1 skip=51 count=64 

这里是命令参数的解释：

• if=data.bin: 指定输入文件（input file）的名称。
• of=new.bin: 指定输出文件（output file）的名称。
• bs=1: 设置块大小（block size）为1字节。
• skip=51: 跳过输入文件的前51个字节（因为我们是从第0字节开始计数的，所以51会跳过到第52个字节）。
• count=64: 读取64个字节的数据。

确保替换 data.bin 为您的源文件名。运行上述命令后，在当前目录下得到一个名为 new.bin 的文件，其中包含从 data.bin 文件的第52个字节开始的64个字节的数据。接下来我们看下如确认是否生成成功。

使用16进制对二进制文件显示

使用vim -b new.bin， 然后执行:%!xxd -e 可以看到如下内容：

00000000: 11223344 11223344 11223344 11223344  D3".D3".D3".D3".
00000010: 11223344 11223344 11223344 11223344  D3".D3".D3".D3".
00000020: 55556666 55556666 55556666 55556666  ffUUffUUffUUffUU
00000030: 55556666 55556666 55556666 55556666  ffUUffUUffUUffUU
00000040:       0a 

也可以使用xxd -p -c4 -e new.bin 直接在终端每行显示4个字节：

00000000: 11223344  D3".
00000004: 11223344  D3".
00000008: 11223344  D3".
0000000c: 11223344  D3".
00000010: 11223344  D3".
00000014: 11223344  D3".
00000018: 11223344  D3".
0000001c: 11223344  D3".
00000020: 55556666  ffUU
00000024: 55556666  ffUU
00000028: 55556666  ffUU
0000002c: 55556666  ffUU
00000030: 55556666  ffUU
00000034: 55556666  ffUU
00000038: 55556666  ffUU
0000003c: 55556666  ffUU

上面使用dd 命令对 elf 文件进行拷贝，这样每次我们还需要去确认头文件的大小，那么有么有方法可以一步到位呢？
答案是肯定的，我们可以使用下面命令既可以一步到位：

arm-none-eabi-objcopy -O binary data.bin new.bin

这里是命令参数的解释：

• data.bin: 源文件，即你的 ELF 格式目标文件。
• new.bin: 输出文件，即去除文件头之后的纯二进制文件。
• -O binary: 指定输出格式为纯二进制 (binary)。

运行这个命令后，new.bin 文件将只包含 data.bin 中的代码段和数据段的二进制数据，而不包含任何 ELF 格式的元数据或文件头信息。这在为嵌入式系统准备固件或加载文件到特定内存地址时非常有用。