Linux下C程序的反彙編

Linux下C程序的反彙編

前言：本文主要介紹幾種反彙編的方法。

gcc

gcc的完整編譯過程大致爲：預處理->編譯->彙編->鏈接

前三個步驟分別對應了-E、-S、-c三個選項。

今天我要介紹的第一種方法就是使用-S這個選項。

源程序main.c：

/*************************************************************************
    > File Name: main.c
    > Author: AnSwEr
    > Mail: [email protected]
    > Created Time: 2015年12月08日 星期二 20時06分19秒
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
int i = 1;
int main(void)
{
    ++i;
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

執行以下命令：

gcc -S -o main.s main.c

查看彙編源程序main.s：

    .file   "main.c"
    .globl  i
    .data
    .align 4
    .type   i, @object
    .size   i, 4
i:
    .long   1
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "%d\n"
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    i(%rip), %eax
    addl    $1, %eax
    movl    %eax, i(%rip)
    movl    i(%rip), %eax
    movl    %eax, %esi
    movl    $.LC0, %edi
    movl    $0, %eax
    call    printf
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

哈哈，大家看是不是成功了？至於彙編程序的具體解釋則不在本文的討論範疇。

最後介紹一下gcc的具體過程：
參考: https://github.com/1184893257/simplelinux/blob/master/gcc.md#top

編譯階段	命令	截斷後的產物
		C源程序
預處理	gcc -E	替換了宏的C源程序(沒有了#define,#include…), 刪除了註釋
編譯	gcc -S	彙編源程序
彙編	gcc -c	目標文件，二進制文件， 允許有不在此文件中的外部變量、函數
鏈接	gcc	可執行程序，一般由多個目標文件或庫鏈接而成， 二進制文件，所有變量、函數都必須找得到

objdump

objdump是linux下一款反彙編工具，能夠反彙編目標文件、可執行文件。

主要選項：

objdump -f 
顯示文件頭信息

objdump -d 
反彙編需要執行指令的那些section

objdump -D 
與-d類似，但反彙編中的所有section

objdump -h 
顯示Section Header信息

objdump -x 
顯示全部Header信息

objdump -s 
將所有段的內容以十六進制的方式打印出來

目標文件

反彙編：

gcc -c -o main.o main.c
objdump -s -d main.o > main.o.txt

查看彙編文件：

main.o：     文件格式 elf64-x86-64

Contents of section .text:
 0000 554889e5 8b050000 000083c0 01890500  UH..............
 0010 0000008b 05000000 0089c6bf 00000000  ................
 0020 b8000000 00e80000 0000b800 0000005d  ...............]
 0030 c3                                   .               
Contents of section .data:
 0000 01000000                             ....            
Contents of section .rodata:
 0000 25640a00                             %d..            
Contents of section .comment:
 0000 00474343 3a202855 62756e74 7520342e  .GCC: (Ubuntu 4.
 0010 382e322d 31397562 756e7475 31292034  8.2-19ubuntu1) 4
 0020 2e382e32 00                          .8.2.           
Contents of section .eh_frame:
 0000 14000000 00000000 017a5200 01781001  .........zR..x..
 0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000  ................
 0020 00000000 31000000 00410e10 8602430d  ....1....A....C.
 0030 066c0c07 08000000                    .l......        

Disassembly of section .text:

0000000000000000 <main>:
   0:   55                      push   %rbp
   1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   4:   8b 05 00 00 00 00       mov    0x0(%rip),%eax        # a <main+0xa>
   a:   83 c0 01                add    $0x1,%eax
   d:   89 05 00 00 00 00       mov    %eax,0x0(%rip)        # 13 <main+0x13>
  13:   8b 05 00 00 00 00       mov    0x0(%rip),%eax        # 19 <main+0x19>
  19:   89 c6                   mov    %eax,%esi
  1b:   bf 00 00 00 00          mov    $0x0,%edi
  20:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  25:   e8 00 00 00 00          callq  2a <main+0x2a>
  2a:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
  2f:   5d                      pop    %rbp
  30:   c3                      retq   

可執行文件

反彙編：

gcc -o main main.c
objdump -s -d main > main.txt

查看彙編文件（由於文件較大，只取部分展示）：

Disassembly of section .init:

00000000004003e0 <_init>:
  4003e0:   48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
  4003e4:   48 8b 05 0d 0c 20 00    mov    0x200c0d(%rip),%rax        # 600ff8 <_DYNAMIC+0x1d0>
  4003eb:   48 85 c0                test   %rax,%rax
  4003ee:   74 05                   je     4003f5 <_init+0x15>
  4003f0:   e8 3b 00 00 00          callq  400430 <__gmon_start__@plt>
  4003f5:   48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
  4003f9:   c3                      retq   

Disassembly of section .plt:

0000000000400400 <printf@plt-0x10>:
  400400:   ff 35 02 0c 20 00       pushq  0x200c02(%rip)        # 601008 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
  400406:   ff 25 04 0c 20 00       jmpq   *0x200c04(%rip)        # 601010 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
  40040c:   0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

0000000000400410 <printf@plt>:
  400410:   ff 25 02 0c 20 00       jmpq   *0x200c02(%rip)        # 601018 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x18>
  400416:   68 00 00 00 00          pushq  $0x0
  40041b:   e9 e0 ff ff ff          jmpq   400400 <_init+0x20>

linux 下目標文件（默認擴展名是.o）和可執行文件都是 ELF 格式（文件內容按照一定格式進行組織）的二進制文件； 類似的，Windows 下 VISUAL C++ 編譯出來的目標文件 （擴展名是.obj）採用 COFF 格式，而可執行文件 （擴展名是.exe）採用 PE 格式， ELF 和 PE 都是從 COFF 發展而來的。

因爲 linux 下目標文件和可執行文件的內容格式是一樣的， 所以 objdump 既可以反彙編可執行文件也可以反彙編目標文件。

總結

掌握了反彙編的方法，當你的程序遇到一些未知的變量錯誤等，可以直接反彙編來查看彙編代碼，一切一目瞭然。PS：彙編我已經忘得差不多了。

參考

1. https://github.com/1184893257/simplelinux

反饋與建議

• 微博：@AnSwEr不是答案
• github：AnSwErYWJ
• 博客：AnSwEr不是答案的專欄