GNU binutils笔记

来源：互联网发布：js给select设置默认值编辑：程序博客网时间：2024/04/27 14:10

ar用于建立、修改、提取档案文件(archive)。archive是一个包含多个被包含文件的单一文件（也称之为库文件），其结构保证了可以从中检索并得到原始的被包含文件（称之为archive中的member）。member的原始文件内容、模式（权限）、时间戳、所有着和组等属性都被保存在 archive中。member被提取后，他们的属性被恢复到初始状态。 ar主要用于创建C库文件。

创建静态库 (1) 生成目标文件： $ gcc -Wall -c file1.c file2.c file3.c 不用指定生成.o文件名(默认生成file1.o, file2.o, file3.o)。 (2) 从.o目标文件创建静态连接库： $ ar rv libNAME.a file1.o file2.o file3.o ar生成了libNAME.a库，并列出库中的文件。 r : 将flie1.o, file2,o, file3.o插入archive，如故原先archive中已经存在某文件，则先将该文件删除。 v : 显示ar操作的附加信息(如被处理的member文件名)注: 对于BSD系统, 还需要在创建静态库之后创建索引: $ ranlib libNAME.a Linux中不需要这一步(运行它也是无害的).
创建动态库(利用gcc，未用ar)(1) 生成目标文件 $ gcc -Wall -c -fpic file1.c file2.c file3.c -fpic: 指定生成的.o目标文件可被重定址. pic是position idependent code的缩写: 位置无关代码.(2)生成动态库文件 $ gcc -shared -o libNAME.so file1.o file2.o file3.o 一般地, 连接器使用main()函数作为程序入口. 但在动态共享库中没有这样的入口. 所以就要指定-shared选项来避免编译器显示出错信息.实际上, 上述的两条命令可以合并为下面这条: $ gcc -Wall -shared -fpic -o libNAME.so file1.c file2.c file3.c 此后，将main函数所在的程序与libNAME.so连接（注意库连接路径和头文件包含路径，以及连接顺序！）

至此，与动态库连接的函数编译成了一个可执行文件。貌似成功了，但还差最后一步。如果直接运行该程序，会给出这样的错误信息: error while loading shared libraries: libhello.so:cannot open shared object file: No such file or directory 这是因为与动态库连接的程序在运行时，首先将该动态库加载到内存中，而gcc默认加载动态库文件所在目录为/usr/local/lib, /usr/lib。刚才的程序虽然能编译成功，但如果我们自己建立的动态库没有位于默认目录中，则执行时会应为无法找到它而失败。解决办法：改变加载路径对应的环境变量，然后再执行。

export LD_LIBRARY_PATH=动态库所在目录:$LD_LIBRARY_PATH

查看archive内容 $ ar tv archiveNAME t : 显示archive中member的内容，若不指定member，则列出所有。v : 与t结合使用时，显示member的详细信息。要想进了解ar的详细选项，参考ar的on-line manualnm

nm用来列出目标文件中的符号，可以帮助程序员定位和分析执行程序和目标文件中的符号信息和它的属性。如果没有目标文件作为参数传递给nm, nm假定目标文件为a.out. 这里用一个简单的示例程序来介绍nm的用法:main.c: int main(int argc, char *argv[]){hello();bye();return 0;} hello.c: void hello(void){printf("hello!/n");} bye.c: void bye(void){printf("good bye!/n");} 运行下列命令: $ gcc -Wall -c main.c hello.c bye.c gcc生成main.o, hello.o, bye.o三个目标文件(这里没有声明函数原型,加了-Wall,gcc会给出警告) $ nm main.o hello.o bye.o结果显示如下: main.o: U bye U hello00000000 T mainhello.o:00000000 T hello U putsbye.o:00000000 T bye U puts 结合这些输出结果,以及程序代码,可以知道: 对于main.o, bye和hello未被定义, main被定义了对于hello.o, hello被定义了, puts未被定义对于bye.o, bye被定义了,puts未被定义几个值得注意的问题: (1)"目标文件"指.o文件, 库文件, 最终的可执行文件 .o : 编译后的目标文件，即含有最终编译出的机器码，但它里面所引用的其他文件中函数的内存位置尚未定义. (2)如果用nm查看可执行文件, 输出会比较多, 仔细研究输出, 可以对nm用法有更清醒的认识. (3)在上述hello.c, bye.c中, 调用的是printf(), 而nm输出中显示调用的是puts(), 说明最终程序实际调用的puts(), 如果令hello.c或bye.c中的printf()使用格式化输出,则nm显示调用printf(). ( 如: printf("%d", 1); ) 关于nm的参数选项,参考on-line manualobjcopy

    objcopy可以将一种格式的目标文件转化为另外一种格式的目标文件. 它使用GNU BFD库进行读/写目标文件.使用BFD, objcopy就能将原格式的目标文件转化为不同格式的目标文件.    以我们在nm中使用的hello.o目标文件和hello可执行为例: $ file hello.o hello        file命令用来判别文件类型, 输出如下:    hello.o: ELF 32-bit LSB relocatable, Intel 80386, version 1 (SYSV), not stripped
hello: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), for GNU/Linux 2.2.0, dynamically linked (uses shared libs), not stripped
        现在运行objcopy来改变hello的文件类型: 原先它是ELF格式的可执行程序, 现将它转换为srec格式. srec格式文件是Motolora S-Record格式的文件, 主要用来在主机和目标机之间传输数据.
$ objcopy -O srec hello hello_srec$ file hello.o hello     file命令结果: hello_srec: Motorola S-Record; binary data in text format    注意objcopy的格式, "-O"指定输出文件类型; 输入文件名和输出文件名位于命令末尾. 关于objcopy命令的详细选项, 参考on-line manualobjdump

    objdump用来显示目标文件的信息. 可以通过选项控制显示那些特定信息. objdump一个最大的用处恐怕就是将C代码反汇编了. 在嵌入式软件开发过程中, 也可以用它查看执行文件或库文件的信息.    下面我们用上文提到的hello可执行文件和hello_srec可执行文件为例, 介绍objdump的简单用法:    $ objdump -f hello hello_srec 输出如下:hello:     file format elf32-i386
architecture: i386, flags 0x00000112:
EXEC_P, HAS_SYMS, D_PAGED
start address 0x080482c0

hello_srec:     file format srec
architecture: UNKNOWN!, flags 0x00000000:
start address 0x00000000080482c0
-f : 显示目标文件的头文件概要信息.生成反汇编代码:
$ objdump -d hello.o 显示如下:hello.o:     file format elf32-i386

Disassembly of section .text:

00000000 <hello>:
   0:   55                      push   %ebp
   1:   89 e5                   mov    %esp,%ebp
   3:   83 ec 08                sub    $0x8,%esp
   6:   83 ec 0c                sub    $0xc,%esp
   9:   68 00 00 00 00          push   $0x0
   e:   e8 fc ff ff ff          call   f <hello+0xf>
13:   83 c4 10                add    $0x10,%esp
16:   c9                      leave
17:   c3                      ret
    -d : 显示目标文件中机器指令使用的汇编语言. 只反汇编那些应该含有指令机器码的节(显示.text段); 如果用-D, 则反汇编所有节的内容.    关于objcopy命令的详细选项, 参考on-line manualreadelf

    readelf用来显示ELF格式目标文件的信息.可通过参数选项来控制显示哪些特定信息.(注意: readelf不支持显示archive文档, 也不支持64位的ELF文件).    下面利用先前的hello可执行文件演示readelf的简单用法:    $ readelf -h hello
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:                                              EXEC (Executable file)
Machine:                                        Intel 80386
Version:                                          0x1
Entry point address:                       0x80482c0
Start of program headers:            52 (bytes into file)
Start of section headers:         3848 (bytes into file)
Flags:                           0x0
Size of this header:                          52 (bytes)
Size of program headers:            32 (bytes)
Number of program headers:          7
Size of section headers:          40 (bytes)
Number of section headers:            34
Section header string table index:   31注意: readelf只能用于ELF格式目标文件, 且选项中至少要指定一个(除V, H外)的选项!gprof

gprof被用来测量程序的性能. 它记录每个函数被调用的次数以及相应的执行时间. 这样就能锁定程序执行时花费时间最多的部分, 对程序的优化就可集中于对它们的优化. 用一个简单的数值计算程序来掩饰gprof的用法:collatz.c: #include <stdio.h>/* Computes the length of Collatz sequences */unsigned int step (unsigned int x){ if (x % 2 == 0) { return (x / 2); } else { return (3 * x + 1); }}unsigned int nseq (unsigned int x0){ unsigned int i = 1, x; if (x0 == 1 || x0 == 0) return i; x = step (x0); while (x != 1 && x != 0) { x = step (x); i++; } return i;}int main (void){ unsigned int i, m = 0, im = 0; for (i = 1; i < 500000; i++) { unsigned int k = nseq (i); if (k > m) { m = k; im = i; printf ("sequence length = %u for %u/n", m, im); } } return 0;} 先将collatz.c编译成目标文件collatz.o， gcc通过 -pg选项来打开gprof支持： $ gcc -Wall -c -pg collatz.c $ gcc -Wall -pg -o collatz collatz.o 注意：两条命令都要加 "-pg"选项。前一条命令生成collatz.o目标文件。后一条命令生成可执行文件，该可执行文件中包含了记录函数执行时间的指令。生成collatz可执行文件后，现执行它，结果与一般程序的执行无疑。但此时在PWD目录生成一个名为"gmon.out"的文件，gprof通过它来分析程序的执行。如果不现执行程序，而直接用gprof来分析它，会提示“gmon.out: No such file or directory”。 gprof用法： $ gprof ./collatz 关于gprof更多的描述，参考gprof的on-line manual

当我们的程序中有经常使用的模块，而且这种模块在其他程序中也会用到，这时按照软件重用的思想，我们应该将它们生成库，使得以后编程可以减少开发代码量。这里介绍两个命令ar和nm，用来对库操作。

By Wing, 出处：only_you

当我们的程序中有经常使用的模块，而且这种模块在其他程序中也会用到，这时按照软件重用的思想，我们应该将它们生成库，使得以后编程可以减少开发代码量。这里介绍两个命令ar和nm，用来对库操作。 1、ar基本用法 ar命令可以用来创建、修改库，也可以从库中提出单个模块。库是一单独的文件，里面包含了按照特定的结构组织起来的其它的一些文件（称做此库文件的member）。原始文件的内容、模式、时间戳、属主、组等属性都保留在库文件中。下面是ar命令的格式： ar[-][abcfilNoPsSuvV][membername][count]archivefiles... 例如我们可以用ar rvl ibtest.a hello.o hello1.o来生成一个库，库名字是test，链接时可以用-ltest链接。该库中存放了两个模块hello.o和hello1.o。选项前可以有‘-’字符，也可以没有。下面我们来看看命令的操作选项和任选项。现在我们把部分称为操作选项，而[abcfilNoPsSuvV]部分称为任选项。中的操作选项在命令中只能并且必须使用其中一个，它们的含义如下： d：从库中删除模块。按模块原来的文件名指定要删除的模块。如果使用了任选项v则列出被删除的每个模块。 m：该操作是在一个库中移动成员。当库中如果有若干模块有相同的符号定义(如函数定义)，则成员的位置顺序很重要。如果没有指定任选项，任何指定的成员将移到库的最后。也可以使用’a’，’b’，或’I’任选项移动到指定的位置。 p：显示库中指定的成员到标准输出。如果指定任选项v，则在输出成员的内容前，将显示成员的名字。如果没有指定成员的名字，所有库中的文件将显示出来。 q：快速追加。增加新模块到库的结尾处。并不检查是否需要替换。’a’，’b’，或’I’任选项对此操作没有影响，模块总是追加的库的结尾处。如果使用了任选项v则列出每个模块。这时，库的符号表没有更新，可以用’ars’或ranlib来更新库的符号表索引。 r：在库中插入模块(替换)。当插入的模块名已经在库中存在，则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在，ar显示一个错误消息，并不替换其他同名模块。默认的情况下，新的成员增加在库的结尾处，可以使用其他任选项来改变增加的位置。 t：显示库的模块表清单。一般只显示模块名。 x：从库中提取一个成员。如果不指定要提取的模块，则提取库中所有的模块。下面在看看可与操作选项结合使用的任选项： a：在库的一个已经存在的成员后面增加一个新的文件。如果使用任选项a，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。 b：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项b，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。 c：创建一个库。不管库是否存在，都将创建。 f：在库中截短指定的名字。缺省情况下，文件名的长度是不受限制的，可以使用此参数将文件名截短，以保证与其它系统的兼容。 i：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项i，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名(类似任选项b)。 l：暂未使用 N：与count参数一起使用，在库中有多个相同的文件名时指定提取或输出的个数。 o：当提取成员时，保留成员的原始数据。如果不指定该任选项，则提取出的模块的时间将标为提取出的时间。 P：进行文件名匹配时使用全路径名。ar在创建库时不能使用全路径名（这样的库文件不符合POSIX标准），但是有些工具可以。 s：写入一个目标文件索引到库中，或者更新一个存在的目标文件索引。甚至对于没有任何变化的库也作该动作。对一个库做ars等同于对该库做ranlib。 S：不创建目标文件索引，这在创建较大的库时能加快时间。 u：一般说来，命令arr…插入所有列出的文件到库中，如果你只想插入列出文件中那些比库中同名文件新的文件，就可以使用该任选项。该任选项只用于r操作选项。 v：该选项用来显示执行操作选项的附加信息。 V：显示ar的版本。 2、nm基本用法命令 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][-D|--dynamic][-s|--print-armap] [-o|--print-file-name][-n|--numeric-sort] [-p|--no-sort][-r|--reverse-sort][--size-sort] [-u|--undefined-only][-l|--line-numbers][--help] [--version][-tradix|--radix=radix] [-P|--portability][-fformat|--format=format] [--target=bfdname][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nmlibtest.a的输出如下： CPThread.o: 00000068TMain__8CPThreadPv 00000038TStart__8CPThread 00000014T_._8CPThread 00000000T__8CPThread 00000000?__FRAME_BEGIN__ ………………………………… 则nm-A的输出如下： libtest.a:CPThread.o:00000068TMain__8CPThreadPv libtest.a:CPThread.o:00000038TStart__8CPThread libtest.a:CPThread.o:00000014T_._8CPThread libtest.a:CPThread.o:00000000T__8CPThread libtest.a:CPThread.o:00000000?__FRAME_BEGIN__ ………………………………………………………….. -a或--debug-syms：显示调试符号。 -B：等同于--format=bsd，用来兼容MIPS的nm。 -C或--demangle：将低级符号名解码(demangle)成用户级名字。这样可以使得C++函数名具有可读性。 -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。 -fformat：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-fposix。 -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。 -tradix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)。 -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，查找指向符号重定位入口的行号。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。ar cs libmy.a//创建一个库 ar rs libmy.a 1.o//增加一个模块 ar t libmy.a//显示库里的模块 ar d libmy.a 1.o//删除一个模块