ELF 文件头答案

【问题标题】：ELF file headersELF 文件头
【发布时间】：2023-03-15 09:15:03
【问题描述】：

关于 elf 文件头的快速问题，我似乎找不到任何关于如何在 elf 头中添加/更改字段的有用信息。我希望能够更改幻数并在标题中添加构建日期，可能还有其他一些东西。

据我了解，链接器会创建标头信息，但我在 LD 脚本中看不到任何引用它的内容（尽管我是 ld 脚本的新手）。

我正在使用 gcc 并为 ARM 构建。

谢谢！

更新：

好吧，也许我的第一个问题应该是：是否可以在链接时创建/编辑头文件？

【问题讨论】：

标签： linux unix embedded

【解决方案1】：

我不知道可以执行此操作的链接器脚本命令，但您可以使用 objcopy 命令在链接后执行此操作。 --add-section 选项可用于将包含任意数据的部分添加到 ELF 文件。如果 ELF 标头不包含您想要的字段，只需创建一个新部分并将它们添加到那里。

【讨论】：

【解决方案2】：

This link (teensy elf binary) 是某人对另一个问题的回答，但它详细介绍了 ELF 标头的复杂性。

【讨论】：

太棒了！谢谢你，帮助我解决另一个问题！

【解决方案3】：

我相当确定一个足够复杂的 ld 脚本可以做你想做的事。但是，我不知道怎么做。

另一方面，elfsh 可以轻松地对精灵对象进行各种操作，所以试一试吧。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以创建一个包含信息字段（如版本号）的目标文件，并链接该文件，以便它们包含在生成的 ELF 二进制文件中。

标识

例如，作为构建过程的一部分，您可以生成 - 比如说 - info.c，其中包含一个或多个 #ident 指令：

#ident "Build: 1.2.3 (Halloween)"
#ident "Environment: example.org"

编译：

$ gcc -c info.c

检查是否包含信息：

$ readelf -p .comment info.o
String dump of section '.comment':
  [     1]  Build: 1.2.3 (Halloween)
  [    1a]  Environment: example.org
  [    33]  GCC: (GNU) 7.2.1 20170915 (Red Hat 7.2.1-2)

或者，您可以使用objdump -s --section .comment info.o。请注意，默认情况下，GCC 也会编写自己的注释。

链接 ELF 可执行文件后检查信息：

$ gcc -o main main.o info.o
$ readelf -p .comment main 
String dump of section '.comment':
  [     0]  GCC: (GNU) 7.2.1 20170915 (Red Hat 7.2.1-2)
  [    2c]  Build: 1.2.3 (Halloween)
  [    45]  Environment: example.org

评论区

在 C 翻译单元中使用 #ident 基本上等同于在汇编文件中创建 .comment 部分。示例：

$ cat info.s
.section .comment
.string "Build: 1.2.3 (Halloween)"
.string "Environment: example.org"
$ gcc -c info.s
$ readelf -p .comment info.o
String dump of section '.comment':
  [     0]  Build: 1.2.3 (Halloween)
  [    19]  Environment: example.org

使用不常见的部分名称也可以（例如.section .blahblah）。但是.comment 被其他工具使用和理解。 GNU as 也理解 .ident 指令，这就是 GCC 将 #ident 翻译成的内容。

带符号

对于您还想从 ELF 可执行文件本身访问的数据，您需要创建符号。

对象复制

假设你想包含一些存储在数据文件中的魔法字节：

$ cat magic.bin 
2342

用GNU objcopy转换成目标文件：

$ objcopy -I binary -O elf64-x86-64 -B i386 \
    --rename-section .data=.rodata,alloc,load,readonly,data,contents \
    magic.bin magic.o

检查符号：

$ nm  magic.o  
0000000000000005 R _binary_magic_bin_end
0000000000000005 A _binary_magic_bin_size
0000000000000000 R _binary_magic_bin_start

示例用法：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>

extern const char _binary_magic_bin_start[];
extern const char _binary_magic_bin_end[];
extern const unsigned char _binary_magic_bin_size;
static const size_t magic_bin_size = (uintptr_t) &_binary_magic_bin_size;

int main()
{
  char s[23];
  memcpy(s, _binary_magic_bin_start,
      _binary_magic_bin_end - _binary_magic_bin_start);
  s[magic_bin_size] = 0;
  puts(s);
  return 0;
}

将所有内容联系在一起：

$ gcc -g -o main_magic main_magic.c magic.o

GNU ld

GNU ld 还能够使用兼容 objcopy 的命名方案将数据文件转换为目标文件：

$ ld -r -b binary magic.bin -o magic-ld.o

与 objcopy 不同，它将符号放入 .data 而不是 .rodata 部分，不过（参见 objdump -h magic.o）。

incbin

如果 GNU objcopy 不可用，可以使用 GNU as .incbin directive 创建目标文件（使用 gcc -c incbin.s 组装）：

    .section .rodata

    .global _binary_magic_bin_start
    .type _binary_magic_bin_start, @object
_binary_magic_bin_start:
    .incbin "magic.bin"
    .size _binary_magic_bin_start, . - _binary_magic_bin_start

    .global _binary_magic_bin_size
    .type _binary_magic_bin_size, @object
    .set _binary_magic_bin_size, . - _binary_magic_bin_start

    .global _binary_magic_bin_end
    .type _binary_magic_bin_end, @object
    .set _binary_magic_bin_end, _binary_magic_bin_start + _binary_magic_bin_size
    ; an alternate  way to include the size    
    .global _binary_magic_bin_len
    .type _binary_magic_bin_len, @object
    .size _binary_magic_bin_len, 8
_binary_magic_bin_len:
    .quad _binary_magic_bin_size

xxd

一种更便携的替代方案，它不需要 GNU objcopy 或 GNU 来创建中间 C 文件并编译和链接它。例如xxd:

$ xxd -i magic.bin | sed 's/\(unsigned\)/const \1/' > magic.c
$ gcc -c magic.c
$ nm magic.o
0000000000000000 R magic_bin
0000000000000008 R magic_bin_len
$ cat magic.c
const unsigned char magic_bin[] = {
  0x32, 0x33, 0x34, 0x32, 0x0a
};
const unsigned int magic_bin_len = 5;

【讨论】：

【解决方案5】：

您也许可以使用 libmelf，这是一个关于freshmeat 的死项目，但可从 LOPI - http://www.ipd.bth.se/ska/lopi.html

否则，您可以自己获取规范并（改写）标题。

【讨论】：

【解决方案6】：

我已经有一段时间没有这样做了，但是您不能将任意数据附加到可执行文件中。如果你总是附加固定大小的数据，那么恢复你附加的任何东西都是微不足道的。可变大小不会更难。可能比弄乱 w/ elf 标头并可能破坏您的可执行文件更容易。

【讨论】：

好主意，我可能会以这种方式进行校验和，也应该可以添加构建日期等。但是我仍然很想知道你是否可以更改 elf 文件头知道我花了很多时间看它！

【解决方案7】：

我没有读完这本书，但 iirc Linkers and Loaders by John Levine 有你需要能够做到这一点的血腥细节。

【讨论】：

【解决方案8】：

在 Solaris 中，您可以使用 elfedit，但我认为您确实在为 Linux 寻求解决方案。 Linux 不是 Unix：P

【讨论】：

【解决方案9】：

在 Linux 控制台中：

$ 人 ld

$ ld --verbose

HTH

【讨论】：