Question

Этот вопрос следует из другого вопроса Я задавал ранее. Короче говоря, это одна из моих попыток объединить два полностью связанных исполняемых файла в один полностью связанный исполняемый файл. Разница в том, что предыдущий вопрос касается слияния объектного файла с полностью связанным исполняемым файлом, что еще сложнее, потому что это означает, что мне нужно вручную обрабатывать перемещения.

У меня есть следующие файлы:

example-target.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    puts("1234");
    return EXIT_SUCCESS;
}

example-embed.c:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

/*
 * Fake main. Never used, just there so we can perform a full link.
 */
int main(void)
{
    return EXIT_SUCCESS;
}

void func1(void)
{
    puts("asdf");
}

Моя цель - объединить эти два исполняемых файла для получения окончательного исполняемого файла, который совпадает с example-target, но дополнительно имеет еще main и func1.

С точки зрения библиотеки BFD каждый двоичный файл состоит (среди прочего) из набора разделов. Одна из первых проблем, с которыми я столкнулся, заключалась в том, что эти разделы имели конфликтующие адреса загрузки (например, если бы я должен был объединить их, разделы перекрывались).

Что я сделал, чтобы решить эту проблему, так это проанализировать example-target программно, чтобы получить список адресов загрузки и размеров каждого из ее разделов. Затем я сделал то же самое для example-embed и использовал эту информацию для динамической генерации команды компоновщика для example-embed.c, которая гарантирует, что все ее разделы связаны по адресам, которые не перекрываются ни с одним из разделов в example-target. Следовательно, example-embed фактически полностью связывается дважды в этом процессе: один раз, чтобы определить, сколько разделов и какого размера они, и еще раз, чтобы связать с гарантией того, что нет столкновений разделов с example-target.

В моей системе получена команда компоновщика:

-Wl,--section-start=.new.interp=0x1004238,--section-start=.new.note.ABI-tag=0x1004254,
--section-start=.new.note.gnu.build-id=0x1004274,--section-start=.new.gnu.hash=0x1004298,
--section-start=.new.dynsym=0x10042B8,--section-start=.new.dynstr=0x1004318,
--section-start=.new.gnu.version=0x1004356,--section-start=.new.gnu.version_r=0x1004360,
--section-start=.new.rela.dyn=0x1004380,--section-start=.new.rela.plt=0x1004398,
--section-start=.new.init=0x10043C8,--section-start=.new.plt=0x10043E0,
--section-start=.new.text=0x1004410,--section-start=.new.fini=0x10045E8,
--section-start=.new.rodata=0x10045F8,--section-start=.new.eh_frame_hdr=0x1004604,
--section-start=.new.eh_frame=0x1004638,--section-start=.new.ctors=0x1204E28,
--section-start=.new.dtors=0x1204E38,--section-start=.new.jcr=0x1204E48,
--section-start=.new.dynamic=0x1204E50,--section-start=.new.got=0x1204FE0,
--section-start=.new.got.plt=0x1204FE8,--section-start=.new.data=0x1205010,
--section-start=.new.bss=0x1205020,--section-start=.new.comment=0xC04000

(Обратите внимание, что я добавил префикс имени раздела к .new, используя objcopy --prefix-sections=.new example-embedobj, чтобы избежать конфликта имен разделов.)

Затем я написал некоторый код для генерации нового исполняемого файла (заимствовал некоторый код из книг objcopy и Security Warrior). Новый исполняемый файл должен иметь:

Все разделы example-target и все разделы example-embed
Таблица символов, которая содержит все символы из example-target и все символы example-embed

Код, который я написал:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <bfd.h>
#include <libiberty.h>

struct COPYSECTION_DATA {
    bfd *      obfd;
    asymbol ** syms;
    int        symsize;
    int        symcount;
};

void copy_section(bfd * ibfd, asection * section, PTR data)
{
    struct COPYSECTION_DATA * csd  = data;
    bfd *             obfd = csd->obfd;
    asection *        s;
    long              size, count, sz_reloc;

    if((bfd_get_section_flags(ibfd, section) & SEC_GROUP) != 0) {
        return;
    }

    /* get output section from input section struct */
    s        = section->output_section;
    /* get sizes for copy */
    size     = bfd_get_section_size(section);
    sz_reloc = bfd_get_reloc_upper_bound(ibfd, section);

    if(!sz_reloc) {
        /* no relocations */
        bfd_set_reloc(obfd, s, NULL, 0);
    } else if(sz_reloc > 0) {
        arelent ** buf;

        /* build relocations */
        buf   = xmalloc(sz_reloc);
        count = bfd_canonicalize_reloc(ibfd, section, buf, csd->syms);
        /* set relocations for the output section */
        bfd_set_reloc(obfd, s, count ? buf : NULL, count);
        free(buf);
    }

    /* get input section contents, set output section contents */
    if(section->flags & SEC_HAS_CONTENTS) {
        bfd_byte * memhunk = NULL;
        bfd_get_full_section_contents(ibfd, section, &memhunk);
        bfd_set_section_contents(obfd, s, memhunk, 0, size);
        free(memhunk);
    }
}

void define_section(bfd * ibfd, asection * section, PTR data)
{
    bfd *      obfd = data;
    asection * s    = bfd_make_section_anyway_with_flags(obfd,
            section->name, bfd_get_section_flags(ibfd, section));
    /* set size to same as ibfd section */
    bfd_set_section_size(obfd, s, bfd_section_size(ibfd, section));

    /* set vma */
    bfd_set_section_vma(obfd, s, bfd_section_vma(ibfd, section));
    /* set load address */
    s->lma = section->lma;
    /* set alignment -- the power 2 will be raised to */
    bfd_set_section_alignment(obfd, s,
            bfd_section_alignment(ibfd, section));
    s->alignment_power = section->alignment_power;
    /* link the output section to the input section */
    section->output_section = s;
    section->output_offset  = 0;

    /* copy merge entity size */
    s->entsize = section->entsize;

    /* copy private BFD data from ibfd section to obfd section */
    bfd_copy_private_section_data(ibfd, section, obfd, s);
}

void merge_symtable(bfd * ibfd, bfd * embedbfd, bfd * obfd,
        struct COPYSECTION_DATA * csd)
{
    /* set obfd */
    csd->obfd     = obfd;

    /* get required size for both symbol tables and allocate memory */
    csd->symsize  = bfd_get_symtab_upper_bound(ibfd) /********+
            bfd_get_symtab_upper_bound(embedbfd) */;
    csd->syms     = xmalloc(csd->symsize);

    csd->symcount =  bfd_canonicalize_symtab (ibfd, csd->syms);
    /******** csd->symcount += bfd_canonicalize_symtab (embedbfd,
            csd->syms + csd->symcount); */

    /* copy merged symbol table to obfd */
    bfd_set_symtab(obfd, csd->syms, csd->symcount);
}

bool merge_object(bfd * ibfd, bfd * embedbfd, bfd * obfd)
{
    struct COPYSECTION_DATA csd = {0};

    if(!ibfd || !embedbfd || !obfd) {
        return FALSE;
    }

    /* set output parameters to ibfd settings */
    bfd_set_format(obfd, bfd_get_format(ibfd));
    bfd_set_arch_mach(obfd, bfd_get_arch(ibfd), bfd_get_mach(ibfd));
    bfd_set_file_flags(obfd, bfd_get_file_flags(ibfd) &
            bfd_applicable_file_flags(obfd));

    /* set the entry point of obfd */
    bfd_set_start_address(obfd, bfd_get_start_address(ibfd));

    /* define sections for output file */
    bfd_map_over_sections(ibfd, define_section, obfd);
    /******** bfd_map_over_sections(embedbfd, define_section, obfd); */

    /* merge private data into obfd */
    bfd_merge_private_bfd_data(ibfd, obfd);
    /******** bfd_merge_private_bfd_data(embedbfd, obfd); */

    merge_symtable(ibfd, embedbfd, obfd, &csd);

    bfd_map_over_sections(ibfd, copy_section, &csd);
    /******** bfd_map_over_sections(embedbfd, copy_section, &csd); */

    free(csd.syms);
    return TRUE;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    bfd * ibfd;
    bfd * embedbfd;
    bfd * obfd;

    if(argc != 4) {
        perror("Usage: infile embedfile outfile\n");
        xexit(-1);
    }

    bfd_init();
    ibfd     = bfd_openr(argv[1], NULL);
    embedbfd = bfd_openr(argv[2], NULL);

    if(ibfd == NULL || embedbfd == NULL) {
        perror("asdfasdf");
        xexit(-1);
    }

    if(!bfd_check_format(ibfd, bfd_object) ||
            !bfd_check_format(embedbfd, bfd_object)) {
        perror("File format error");
        xexit(-1);
    }

    obfd = bfd_openw(argv[3], NULL);
    bfd_set_format(obfd, bfd_object);

    if(!(merge_object(ibfd, embedbfd, obfd))) {
        perror("Error merging input/obj");
        xexit(-1);
    }

    bfd_close(ibfd);
    bfd_close(embedbfd);
    bfd_close(obfd);
    return EXIT_SUCCESS;
}

Чтобы суммировать, что делает этот код, требуется 2 входных файла (ibfd и embedbfd) для генерации выходного файла (obfd).

Копирует флаги формата / arch / mach / file и начальный адрес с ibfd на obfd
Определяет разделы от ibfd и embedbfd до obfd. Заполнение разделов происходит отдельно, потому что BFD требует, чтобы все разделы были созданы до начала заполнения.
Объединить личные данные обоих входных BFD с выходными BFD. Поскольку BFD является общей абстракцией над многими форматами файлов, она не обязательно может всесторонне инкапсулировать все, что требуется базовым форматом файла.
Создайте комбинированную таблицу символов, состоящую из таблицы символов ibfd и embedbfd, и установите ее в качестве таблицы символов obfd. Эта таблица символов сохраняется, чтобы впоследствии ее можно было использовать для создания информации о перемещении.
Скопируйте разделы из ibfd в obfd. Помимо копирования содержимого раздела, на этом шаге также выполняется построение и настройка таблицы перемещений.

В приведенном выше коде некоторые строки закомментированы с /******** */. Эти строки касаются слияния example-embed. Если они закомментированы, то получается, что obfd просто создается как копия ibfd. Я проверил это, и он отлично работает. Однако, как только я прокомментирую эти строки, проблемы начнут возникать.

С некомментированной версией, которая выполняет полное слияние, он все еще генерирует выходной файл. Этот выходной файл можно проверить с помощью objdump и найти все разделы, таблицы кодов и символов обоих входов. Однако objdump жалуется на:

BFD: BFD (GNU Binutils for Ubuntu) 2.21.53.20110810 assertion fail ../../bfd/elf.c:1708
BFD: BFD (GNU Binutils for Ubuntu) 2.21.53.20110810 assertion fail ../../bfd/elf.c:1708

В моей системе 1708 из elf.c равно:

BFD_ASSERT (elf_dynsymtab (abfd) == 0);

elf_dynsymtab - это макрос в elf-bfd.h для:

#define elf_dynsymtab(bfd)  (elf_tdata(bfd) -> dynsymtab_section)

Я не знаком со слоем ELF, но я считаю, что это проблема чтения таблицы динамических символов (или, возможно, сказать, что она отсутствует). В настоящее время я стараюсь избегать прямого попадания в слой ELF без необходимости. Кто-нибудь может сказать мне, что я делаю неправильно в моем коде или концептуально?

Если это полезно, я также могу опубликовать код для генерации команды компоновщика или скомпилированные версии примеров двоичных файлов.

Я понимаю, что это очень большой вопрос, и по этой причине я хотел бы должным образом вознаградить любого, кто сможет мне помочь с этим. Если мне удастся решить эту проблему с помощью кого-то, я с радостью начисляю бонус 500+.

zvrba · Answer 1 · 15 марта 2012

Почему все это делается вручную?Учитывая, что у вас есть вся информация о символах (что необходимо, если вы хотите редактировать двоичный файл в разумном порядке), не будет ли проще разделить исполняемый файл на отдельные объектные файлы (скажем, один объектный файл на функцию), сделайтередактировать, и связать это?

Как объединить два двоичных исполняемых файла?

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь чтобы ответить на этот вопрос.

1 Ответ

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь что бы добавить комментарий.

Как объединить два двоичных исполняемых файла?

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь чтобы ответить на этот вопрос.

1 Ответ

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь что бы добавить комментарий.

Похожие темы