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;

}



![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2175053/202010/2175053-20201018232126107-1250148043.png)

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2175053/202010/2175053-20201018232042662-

步骤二 分析汇编代码

g:

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

movl 8(%ebp), %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