2019-2020-1 20209313《Linux内核原理与分析》第二周作业
零、总结
阐明自己对“计算机是如何工作的”理解。
一、myod
步骤
- 复习c文件处理内容
- 编写myod.c 用myod XXX实现Linux下od -tx -tc XXX的功能
- main与其他分开，制作静态库和动态库
- 编写Makefile
- 提交测试代码和运行结果截图， 提交调试过程截图，要全屏，包含自己的学号信息
- 在博客园发表一篇博客，重点写遇到的问题和解决过程
总结
问题：命名修改导致不停输错命令
解决：进行命名管理；使用批量替换修改问题：ld: attempted static link of dynamic object
解决：
- 因为指定了链接参数-static，它的存在，要求链接的必须是静态库，而不能是共享库
- 链接的应该为其他函数，误写成main函数的目标文件了
问题：undefined reference to异常
解决：因为makefile写错了，把链接库的名字写成要调用它的文件名了，导致找不到文件问题：使用文件时，找不到动态库
解决：gcc编译时指明路径 ./
其他方法：来源于https://www.cnblogs.com/x_wukong/p/4722903.html
分析原因：ld提示找不到库文件，而库文件就在当前目录中。
链接器ld默认的目录是/lib和/usr/lib，如果放在其他路径也可以，需要让ld知道库文件在哪里。
- 方法1：
编辑/etc/ld.so.conf文件，在新的一行中加入库文件所在目录；
运行ldconfig，以更新/etc/ld.so.cache文件； - 方法2：
在/etc/ld.so.conf.d/目录下新建任何以.conf为后缀的文件，在该文件中加入库文件所在的目录；
运行ldconfig，以更新/etc/ld.so.cache文件；
觉得第二种办法更为方便，对于原系统的改动最小。因为/etc/ld.so.conf文件的内容是include /etc/ld.so.conf.d/*.conf
所以，在/etc/ld.so.conf.d/目录下加入的任何以.conf为后缀的文件都能被识别到。
二、C程序反汇编
- 目的：分析汇编代码的工作过程中堆栈的变化
- 基本知识：
X86t体系结构栈地址向下增长（地址减小）
汇编指令：
mov寻址
1. 寄存器寻址
`movl %eax, %edx`
2. 立即寻址
`movl $0x123, %edx`
3. 直接寻址
`movl 0x123, %edx`
4. 变址寻址
`movl 4(%ebx), %edx`
### 进出栈
1. 进栈
```
`pushl %eax`
等价伪指令
```
sub $4 ,%esp
mov %eax,%esp
2.出栈
`popl %eax`
等价伪指令
mov %esp,%eap
add $4 ,%esp
函数命令
函数调用
`call 0x12345`
等价伪指令
`push %eip`
`mov $OX???? ,%eip`
函数返回
```
ret
等价伪指令
pop %eip
建立函数堆栈enter
等价伪指令
push1 %ebp
movl %esp, %ebp
撤销函数堆栈leave
等价伪指令
movl %ebp, %esp
popl %ebp
步骤一 反汇编
// main.c
int g(int x)
{
return x + 5555;
}
int f(int x)
{
return g(x);
}
int main(void)
{
return f(6) + 6666;
}
, %eax
addl $5555, %eax
popl %ebp
ret
f:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $4, %esp
movl 8(%ebp), %eax
movl %eax, (%esp)
call g
leave
ret
main:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $4, %esp
movl $6, (%esp)
call f
addl $6666, %eax
leave
ret
（二）下面分析过程
首先进行main函数调用g:
main:
// 1、建立main的空栈 等价于enter
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
// 2、等价于push $6
subl $4, %esp //栈顶地址-4，左移增加栈空间一个单元
movl $6, (%esp) //栈顶值设为6（设在内存中对应块号为0）
//（设该立即数的存储位置在内存中对应块号为0）
// 3、进入f函数调用
call f //eip跳转到函数f的第一条命令
f:
// 1、压栈f所需参数（上一步的栈顶值即为参数，放在f的栈底）
// 建立f的空栈 等价于enter
pushl %ebp //基地址右移一个单元（在内存中对应块号为1），获取块号0的值，放在eax。
movl %esp, %ebp //栈顶、栈底指向（在内存中对应块号为1），建立f的空栈
// push f栈的-2单元
subl $4, %esp //左移，增加栈空间一个单元（esp在内存中对应块号为2）
movl 8(%ebp), %eax//获取（基地址块号1右移两个单元，在内存中对应块号为-1）即上级函数存储的立即数6，放到eax
// 将值存入f的栈顶
movl %eax, (%esp)//块号2存储块号0的存储值）
// 2、 进入g函数调用
call g //eip跳转到函数g的第一条命令
g:
//
// 建立g的空栈 等价于enter
pushl %ebp //（ebp存储的地址对应在内存中对应块号为2）
movl %esp, %ebp//（esp存储的地址对应在内存中对应块号为2）
// 上级函数所给的参数6 +5555存储到eax（存着main所给的参数值6）
movl 8(%ebp), %eax//获取（在内存中对应块号为0）存储值.即上级函数存储的立即数6，放到eax
addl $5555, %eax // eax寄存器值加5555
popl %ebp //ebp指向块号为1，块号2的地址
// 返回上级函数f，返回值为eax的值
ret
//撤销g的空堆栈
leave
// 返回上级函数main，返回值为eax的值
ret
addl $6666, %eax // eax寄存器值加56666
leave //撤销空堆栈
// main函数结束，返回值为eax的值
ret
# 三、其他
## 调试
* b 设断点（要会设4种断点：行断点、函数断点、条件断点、临时断点）
* run 开始运行程序
* bt 打印函数调用堆栈
* p 查看变量值
* c 从当前断点继续运行到下一个断点
* n 单步运行
* s 单步运行
* quit 退出CGDB
## 四种断点的设法
1.条件断点：b fxx(函数名)
2.条件断点：b 12 if i=5000
3.行断点：b 行号
4.临时断点：tb 行号
# gcc编译
### 预处理
`gcc -E hello.c -o hello.i`
### 编译
`gcc –S hello.i –o hello.s`
### 汇编
`gcc –c hello.s –o hello.o`
### 链接
`gcc hello.o –o hello.exe`
# gcc打包
1.把代码编译为目标文件形式(形如）：
`gcc -c liberr.c -o liberr.o`
## 静态库
2.使用工具ar创建一个存档文件：
`ar rcs mymath9313.a otherfunc.o`
3.编译程序时把程序和myod9313.a链接起来：
`gcc -static -o myod XXX myod9313.o mymath.a`
## 动态库
1.创建一个共享目标文件
gcc -shared -fpic -o mymath.so add5320.c sub5320.c mul.c div.c
gcc -shared -fpic -o myod9313.so myod9313.c
2.创建可执行目标文件
`gcc -o myod XXX myod9313.c ./mymath.so`
## 运行+测试
## makefile
myod XXX:main.o otherfunc.o s
gcc main.o otherfunc.o s -o testmyod
main.o:main.c
gcc -c main.c -o main.o
otherfunc.o:otherfunc.c
gcc -c otherfunc.c -o otherfunc.o
clean:
rm -f *.o testmymath