文章目录

  • 前言
  • 一、strip
    • 1.1 GNU Binutils
    • 1.2 strip
  • 二、使用步骤
    • 1.1 demo
    • 1.2 strip –strip-debug
    • 1.3 符号信息
      • 1.3.1 查看模块的符号信息
      • 1.3.2 符号表
      • 1.3.3 strip -s
  • 总结
  • 参考资料

前言

最近学习了Linux内核模块的符号信息和 strip 命令，总结一下。

一、strip

1.1 GNU Binutils

GNU Binutils 是二进制工具的集合。 主要有：

ld - the GNU linker.as - the GNU assembler.

其他常用的一些工具：

ar - A utility for creating, modifying and extracting from archives.nm - Lists symbols from object files.objcopy - Copies and translates object files.objdump - Displays information from object files.readelf - Displays information from any ELF format object file.size - Lists the section sizes of an object or archive file.strings - Lists printable strings from files.strip - Discards symbols.......

binutils 已被移植到大多数主要的 Unix variants 中，是为GNU系统(以及GNU/Linux)提供编译和链接程序的工具。

本文主要介绍strip命令的使用。

1.2 strip

（1）

strip - Discard symbols from object files.

Discard 目标文件 objfile 中的符号。

（2）

 -s --strip-allRemove all symbols. -g -S -d --strip-debug Remove debugging symbols only.

（3）

 --info Display a list showing all architectures and object formats available.

二、使用步骤

1.1 demo

我以一个简单的内核模块为例子：

#include #include //内核模块初始化函数static int __init hello_init(void){printk(KERN_EMERG "Hello World\n");return 0;}//内核模块退出函数static void __exit hello_exit(void){printk(KERN_DEBUG "exit\n");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

编译出来的内核模块：

可以看出内核模块带有debug_info信息，所以导致文件大小比较大。

readelf -S helloworld.ko

有很多带debug的Section。

1.2 strip –strip-debug

我用 strip –strip-debug 命令去除内核模块的调试信息：

strip --strip-debug helloworld.ko


可见调试信息没有了，内核模块一下小了很多。

readelf -S helloworld.ko


没有带有debug的Section。

依然能够正常使用内核模块：

1.3 符号信息

1.3.1 查看模块的符号信息

readelf -s helloworld.ko-s--symbols --syms Displays the entries in symbol table section of the file, if it has one.

nm helloworld.ko

1.3.2 符号表

（1）
symtab 保存了二进制文件的符号表，符号表保存了查找程序符号、为符合赋值，重定位符号所需要的全部信息。有一个专门的section来保存符号表。符号表表项的格式由下列数据结构表示：

/* Symbol table entry.*/typedef struct{Elf64_Wordst_name;/* Symbol name (string tbl index) */unsigned charst_info;/* Symbol type and binding */unsigned char st_other;/* Symbol visibility */Elf64_Sectionst_shndx;/* Section index */Elf64_Addrst_value;/* Symbol value */Elf64_Xwordst_size;/* Symbol size */} Elf64_Sym;

符号的主要任务是将一个字符串和一个值关联起来。

（2）
一个符号的确切用途由st_info定义，由两部分组成：Symbol type 和 Symbol binding。

/* How to extract and insert information held in the st_info field.*/#define ELF32_ST_BIND(val)(((unsigned char) (val)) >> 4)#define ELF32_ST_TYPE(val)((val) & 0xf)#define ELF32_ST_INFO(bind, type)(((bind) << 4) + ((type) & 0xf))/* Both Elf32_Sym and Elf64_Sym use the same one-byte st_info field.*/#define ELF64_ST_BIND(val)ELF32_ST_BIND (val)#define ELF64_ST_TYPE(val)ELF32_ST_TYPE (val)#define ELF64_ST_INFO(bind, type)ELF32_ST_INFO ((bind), (type))

（3）
Symbol type：

/* Legal values for ST_TYPE subfield of st_info (symbol type).*/#define STT_NOTYPE0/* Symbol type is unspecified */#define STT_OBJECT1/* Symbol is a data object */#define STT_FUNC2/* Symbol is a code object */#define STT_SECTION3/* Symbol associated with a section */#define STT_FILE4/* Symbol's name is file name */#define STT_COMMON5/* Symbol is a common data object */#define STT_TLS6/* Symbol is thread-local data object*/#defineSTT_NUM7/* Number of defined types.*/#define STT_LOOS10/* Start of OS-specific */#define STT_GNU_IFUNC10/* Symbol is indirect code object */#define STT_HIOS12/* End of OS-specific */#define STT_LOPROC13/* Start of processor-specific */#define STT_HIPROC15/* End of processor-specific */

主要说明三个：
STT_NOTYPE：表示符号的类型未指定，用于未定义引用。
STT_OBJECT：表示符号关联到一个数据对象，比如变量、数组或指针。
STT_FUNC：表示符号关联到一个代码对象，比如函数或过程。

（4）
Symbol binding：

/* Legal values for ST_BIND subfield of st_info (symbol binding).*/#define STB_LOCAL0/* Local symbol */#define STB_GLOBAL1/* Global symbol */#define STB_WEAK2/* Weak symbol */#defineSTB_NUM3/* Number of defined types.*/#define STB_LOOS10/* Start of OS-specific */#define STB_GNU_UNIQUE10/* Unique symbol.*/#define STB_HIOS12/* End of OS-specific */#define STB_LOPROC13/* Start of processor-specific */#define STB_HIPROC15/* End of processor-specific */

主要说明三个：
STB_LOCAL：局部符号，只在目标文件内部可见，在与其它程序的其它部分合并时，是不可见的。如果一个程序的几个目标文件都定义相同的符号名，也不会有问题。局部符号互不干扰。

STB_GLOBAL：全局符号，在定义的目标文件内部可见，也可以由构成的其他目标文件引用。每个全局符号在一个程序内部都只能定义一次，否则链接器将报告错误。
指向符号的未定义引用，将在重定位期间确定相关符号的位置。如果对全局符号的未定义引用无法解决，则拒绝程序执行或静态绑定。

STB_WEAK：整个程序内可见，但可以有多个定义。如果程序中一个全局符号和一个局部符号名字相同，全局符号优先处理。
即使一个弱符号未定义，程序也可以静态或动态链接，并将符号指定为0值。

1.3.3 strip -s

strip -s helloworld.ko

去除模块的所有符号：

二进制模块的符号信息全部被strip，如下所示：

去除所有模块后，内核模块不能正常加载：

总结

本文是内核模块符号表的一些内容以及strip命令的使用。

参考资料

深入Linux内核架构
https://www.gnu.org/software/binutils/