PB173 - Binární programování Linux
IV. ELF
Jiri Slabý
ITI, Fakulta informatiky
8. 10. 2013
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      1 /15
ELF (opakování)
Executable and Linkable Format
• Hlavní souborový formát na Linuxu
a Přenositelný, relokovatelný, rozšiřitelný
• Struktura
• ELF hlavička
• Hlavičky programové
• Při spouštění
• Hlavičky sekcí
• Při linkování, ladění apod.
• Sekce
• Odkazovány z obou typů hlaviček
• Podpora pro ladicí informace
• Příště
• System V Application Binary Interface
J. Slabý (ITI, Fl) PB173/07 8.10.2013      2/ 15
libelf
• libbfd je nezávislá na binárním formátu
• Ale neumí vše, co podporuje ELF
• libelf umí jen ELF
• Ale zvládá téměř všechno, co ELF podporuje o Pracuje na nižší úrovni
J. Slabý (ITI, Fl)
libelf
• Knihovna pro práci s ELF
• Implementuje dvě API
• ELF (libelf .h)
• GELF - více abstraktní, generické (gelf .h)
• Lze použít současně a míchat
a Dokumentace
• Pro BSD port: A tutoriál introduction to libelf
• V hlavičkových souborech
• Knihovny při překladu: gcc ... -lelf
• První je třeba volat elf _version(EV_CURRENT)
Úkol: najděte a otevřete si dokumentaci uvedenou nahoře
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      4/ 15
libelf: chyby
Jak zjistit, co se stalo?
• Poslední chyba: int elf_errno()
• Převod na text: const char *elf _errmsg(int error)
• -1 jako error je zkratka pro elf.errnoO
Typicky:
if (! elf-function (...) ) errx(1, " elf.function : %s", elLerrmsg(-l));
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      5/ 15
Úkol
Inicializujte libelf a otevřete soubor
O Zavolejte elf _version(EV_CURRENT) 0 Zkontrolujte návratovou hodnotu
• Nesmí být ev_none
• V případě chyby ji vypište (elf _errmsg(-l))
O Pomocí standardního open otevřete soubor z příkazové řádky O Přeložte a spusťte
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      6/ 15
libelf: soubory
• libelf pracuje s file deskriptory
• Začátek práce
• Elf *elf_begin(int fd, Elf_Cmd cmd, Elf *ref)
• cmd je jedno Z ELF_C_READ, ELF_C_WRITE, ELF_C_RDWR
• ref je NULL
• Ověření typu sobouru
• Elf_Kind elf_kind(Elf *elf)
• Návratová hodnota je jedno z elf_k_none, elf_k_ar, elf_k_elf
• Konec práce
a int elf_end(Elf *elf)
Bez ověření chyb:
int fd =open(file, O.RDONLY);
Elf *elf = elf.begin(fd, ELF.C.READ, NULL);
elf.end(elf);
close(fd);
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      7/ 15
Úkol
Doplňte načtení souboru zadaného jako parametr
O Zavolejte elf _begin O Zavolejte elf _kind
• Ověřte, že soubor je typu elf_k_elf
• Pokud ne, program ukončete s chybou
O Zavolejte elf _end
O Ověřujte návratové hodnoty
0 Přeložte a spusťte
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      8/ 15
libelf: sekce
• Držátko: Elf _Scn
a Hlavička: GElf_Shdr (gelf.h)
• sh_name: offset do dat sekce . shstrtab
• sh_type:SHT_NULL, SHT_PROGBITS, SHT_SYMTAB, SHT_STRTAB, . . .
• sh_flags:SHF_WRITE, SHF_ALL0C, SHF_EXECINSTR, . . .
o sh_size: velikost
• Data: Elf _Data
» d_buf: data
o d_type:ELF_T_BYTE, ELF_T_ADDR, . . .
a d_size: velikost dat
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013      9/ 15
libelf: funkce pro sekce
o Index sekce .shstrtab (sekce s názvy sekcí):
int elf_getshdrstrndx(Elf *elf, size_t *dst)
• X-tá sekce: Elf_Scn *elf_getscn(Elf *elf, size_t index)
• Iterace: Elf_Scn *elf_nextscn(Elf *elf, Elf_Scn *scn)
• Získání hlavičky:
GElf_Shdr *gelf_getshdr(Elf_Scn *scn, GElf_Shdr *dst) a Iterace přes obsah:
Elf_Data *elf_getdata(Elf_Scn *scn, Elf_Data *data)
EILScn *scn = NULL;
while ((sen = elf.nextscn(elf, sen))) {
GElLShdr shdr;
EILData *data= NULL;
gelLgetshdr(scn, &shdr); /* shdr */
while ((data = elf.getdata(scn, data))) /* data */;
}
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013 10/15
Úkol
Hexdump sekcí
O Iterujte přes sekce (elf _nextscn) O Vypište hlavičku každé sekce (gelf_getshdr) » Index
• Offset do sekce názvů
• Velikost
• Flagy
O Vypište data každé sekce (elf _getdata)
• Uvažte jen první elf _getdata (neiterujte přes data) 0 Hexdump prvních 16 bytů obsahu
O Přeložte a vyzkoušejte
O Porovnejte S readelf -s
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013 11/15
libelf: programové hlavičky
• Počet:int elf_getphdrnum(Elf *elf, size_t *dst)
• x-tá hlavička:
GElf_Phdr *gelf_getphdr(Elf *elf, int index, GElf_Phdr *dst)
• Hlavička: GElf_Phdr
• p_type:PT_NULL, PT_L0AD, PT_INTERP, . . .
• p_off set: offset v souboru
0 p_fiiesz: velikost v souboru
• p_memsz: velikost v paměti (po načtení)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013 12/15
Úkol
Výpis programových hlaviček
O Otevřete ELF soubor pro čtení O Vypište programové hlavičky O Přeložte a vyzkoušejte O Porovnejte S readelf -1
J. Slabý (ITI, Fl)
libelf: úpravy ELFu
• Otevření s elf_c_write/elf_c_rdwr
• Nová sekce: Elf_Scn *elf_newscn(Elf *elf)
• gelf _getshdr jako předtím a naplnění
• Po naplnění:
int gelf_update_shdr(Elf_Scn *scn, GElf_Shdr *src)
• Vytvoření dat: Elf_Data *elf_newdata(Elf_Scn *scn)
• Zápis do souboru
• loff_t elf_update(Elf *elf, Elf_Cmd cmd) a cmd:ELF_C_WRITE
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013 14/15
Úkol
Přidání sekce do ELFu/ověření (ne)funkčnosti libelf O Otevřete ELF soubor pro čtení a zápis O Vytvořte novou sekci .comment.my
• Typu sht_N0TE
O Vložte do ní nějaká data
• Typu elf_t_byte O Zavolejte elf _update
• S parametrem elf_c_write
O Přeložte a vyzkoušejte
O Zobrazte Obsah sekce .comment.my pomocí readelf -x
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
8. 10. 2013 15/15