路由器逆向分析------MIPS交叉编译环境的搭建（Buildroot）

本文博客地址：http://blog.csdn.net/qq1084283172/article/details/68950682

为了能在我们熟悉的windows或者ubuntu下开发mips架构的程序，需要搭建mips程序的交叉编译环境。mips程序的交叉编译环境的构建需要用编译Buildroot，Buildroot在编译的过程中，会下载一些依赖包，所以在Buildroot的编译安装过程中必须确保网络畅通。

（1） what is Buildroot ?

（2） Buildroot 源码工程下载和编译

Buildroot工程的官方下载地址：https://buildroot.org/download

Buildroot工程github下载地址：https://github.com/buildroot/buildroot

Buildroot各版本的源码下载地址：https://buildroot.org/downloads/

Buildroot工程的官方帮助指南：https://buildroot.org/docs.html

Buildroot工程的官方博客地址：http://free-electrons.com/blog/

Buildroot工程的详细介绍和使用说明的buildroot-labs：http://free-electrons.com/doc/training/buildroot/buildroot-labs.pdf

Buildroot工程的详细介绍和使用说明的buildroot-slides：http://free-electrons.com/doc/training/buildroot/buildroot-slides.pdf

Buildroot工程的详细介绍和使用说明的user manual：https://buildroot.org/downloads/manual/manual.pdf

Buildroot工程的详细介绍和使用说明的html版user manual：https://buildroot.org/downloads/manual/manual.html

Buildroot工程源码的下载，官方提供了两种方法。

1.通过github的方式获取：

Repository

The buildroot repository can be browsed online through cgit at http://git.buildroot.net/buildroot.
To grab a copy of the repository use

git clone git://git.buildroot.net/buildroot

Or if you're behind a firewall blocking git:

git clone https://git.buildroot.net/buildroot

Please use the native git protocol if at all possible, as it's a lot more efficient than HTTP.

If you are not already familiar with using Git, we recommend you visit the
Git website.

Once you've checked out a copy of the source tree, you can update your source tree at any time so it is in sync with the latest and greatest by entering your buildroot directory and running
the command:

git pull

Because you've only been granted anonymous access to the tree, you won't be able to push your changes to the repo. Changes can instead be submitted for inclusion by posting them to the buildroot mailing list.

2.直接下载的方式

Tarballs

You can also obtain daily snapshots of the latest Buildroot source tree if you want to follow development, but cannot or do not wish to use Git.

• You can download the latest
  snapshotor view recent daily snapshots.
• You can also browse
  the source tree online.

Older versions can be downloaded from the
release archive.

Buildroot工程源码的简单编译说明，参考Buildroot的github说明：https://github.com/shuixi2013/buildroot/blob/master/README。

Buildroot工程源码的下载和编译配置：

1.github的方式

# 安装依赖库
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install libncurses5-dev patch

# 下载源码
$ git clone https://github.com/buildroot/buildroot.git

# 进行编译的配置
$ cd buildroot
$ make clean
$ make menuconfig

2.直接下载解压

# 安装依赖库
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install libncurses5-dev patch

# 下载源码
$ wget https://buildroot.org/downloads/snapshots/buildroot-snapshot.tar.bz2
$ tar -jxvf buildroot-snapshot.tar.bz2

# 进行编译的配置
$ cd buildroot
$ make clean
$ make menuconfig

执行make menuconfig命令以后会出现Buildroot的编译配置界面，截图如下：

选择 Target options--->Target Architecture (MIPS (little endian))，配置 Target Architecture 为 MIPS (little endian)，Target Architecture Variant 自动配置为 (Generic MIPS32)  ，不需要修改。其实，最后生成的编译器在编译程序的时，可以添加选项供用户进行大端或者小端的设置。

选择 “Toolchain”, 将 “kernel headers” 改成 机器环境的Kernel版本（即改为编译当前Buildroot的主机内核版本）。可以在主机上通过uname -r  或者cat  /proc/version  查看当前主机的内核版本。

上面操作完成以后，保存、退出Buildroot的编译配置界面。

执行 ./configure 命令根据设置的配置参数生成编译需要的Makefile文件。

$ ./configure

根据自己的具体需求配置好Buildroot的编译配置参数之后，执行make进行编译。在进行Buildroot编译的过程中，一定要保持网络的畅通，因为在Buildroot的编译过程中，会下载一些依赖包参与编译。

$ make

经过一段时间的编译完成以后，在Buildroot的根目录下会增加一个output文件，其中包含已经编译好的文件。可以在 buildroot/output/host/usr/bin目录下找到生成的交叉编译工具，mips的编译器就是该目录下的mipsel-linux-gcc。

通过如下的命令，查看一下 mipsel-linux-gcc的版本信息。

$ ./mipsel-linux-gcc --version

有关mipsel-linux-gcc的命令使用帮助：

fly2016@fly2016-vm:~/mywork/buildroot/output/host/usr/bin$ ./mipsel-linux-gcc --h
用法：mipsel-linux-gcc.br_real [选项] 文件...
选项：
  -pass-exit-codes         在某一阶段退出时返回最高的错误码
  --help                   显示此帮助说明
  --target-help            显示目标机器特定的命令行选项
  --help={common|optimizers|params|target|warnings|[^]{joined|separate|undocumented}}[,...]
                           显示特定类型的命令行选项
  (使用‘-v --help’显示子进程的命令行参数)
  --version                显示编译器版本信息
  -dumpspecs               显示所有内建 spec 字符串
  -dumpversion             显示编译器的版本号
  -dumpmachine             显示编译器的目标处理器
  -print-search-dirs       显示编译器的搜索路径
  -print-libgcc-file-name  显示编译器伴随库的名称
  -print-file-name=<库>    显示 <库> 的完整路径
  -print-prog-name=<程序>  显示编译器组件 <程序> 的完整路径
  -print-multiarch         显示目标的标准化 GNU 三元组（被用于库路径的一部分）
  -print-multi-directory   显示不同版本 libgcc 的根目录
  -print-multi-lib         显示命令行选项和多个版本库搜索路径间的映射
  -print-multi-os-directory 显示操作系统库的相对路径
  -print-sysroot           显示目标库目录
  -print-sysroot-headers-suffix 显示用于寻找头文件的 sysroot 后缀
  -Wa,<选项>               将逗号分隔的 <选项> 传递给汇编器
  -Wp,<选项>               将逗号分隔的 <选项> 传递给预处理器
  -Wl,<选项>               将逗号分隔的 <选项> 传递给链接器
  -Xassembler <参数>       将 <参数> 传递给汇编器
  -Xpreprocessor <参数>    将 <参数> 传递给预处理器
  -Xlinker <参数>          将 <参数> 传递给链接器
  -save-temps              不删除中间文件
  -save-temps=<arg>        不删除中间文件
  -no-canonical-prefixes   生成其他 gcc 组件的相对路径时不生成规范化的
                           前缀
  -pipe                    使用管道代替临时文件
  -time                    为每个子进程计时
  -specs=<文件>            用 <文件> 的内容覆盖内建的 specs 文件
  -std=<标准>              指定输入源文件遵循的标准
  --sysroot=<目录>         将 <目录> 作为头文件和库文件的根目录
  -B <目录>                将 <目录> 添加到编译器的搜索路径中
  -v                       显示编译器调用的程序
  -###                     与 -v 类似，但选项被引号括住，并且不执行命令
  -E                       仅作预处理，不进行编译、汇编和链接
  -S                       编译到汇编语言，不进行汇编和链接
  -c                       编译、汇编到目标代码，不进行链接
  -o <文件>                输出到 <文件>
  -pie                     生成位置无关可执行文件
  -shared                  生成一个共享库
  -x <语言>                指定其后输入文件的语言
                           允许的语言包括：c c++ assembler none
                           ‘none’意味着恢复默认行为，即根据文件的扩展名猜测
                           源文件的语言

以 -g、-f、-m、-O、-W 或 --param 开头的选项将由 mipsel-linux-gcc.br_real 自动传递给其调用的
 不同子进程。若要向这些进程传递其他选项，必须使用 -W<字母> 选项。

报告程序缺陷的步骤请参见：
<http://bugs.buildroot.net/>.

mipsel-linux-gcc其实是一个软连接，mipsel-linux-gcc真实连接到的是mipsel-buildroot-linux-uclibc-cc.br_real程序。使用mipsel-linux-gcc交叉编译工具进行mips程序的编译测试，下面是测试的代码 hello.c：

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

int vul(char *src)
{
	char output[20] = {0};
	strcpy(output, src);
	printf("%s\n", output);

	return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	if (argc < 2)
	{
		printf("need more arguments\n");

		return 1;
	}

	vul(argv[1]);

	return 0;
}

运行编译命令，为了让生成的二进制程序 hello 不依赖动态库，在编译选项中加入 "-static"，示例如下：

# 静态-static 编译
$ ./mipsel-linux-gcc -o ./code/hello ./code/hello.c -static 

# 查看编译后生成的程序
$ ls -l ./code

# 查看编译后生成的程序的格式
$ file ./code/hello

结果截图：

参考资料：

《解密家用路由器0day漏洞挖掘技术》小错误不少，感觉有些都是不该犯的低级错误。

（3） 直接下载MIPS程序的交叉编译工具链

其实MIPS程序的交叉编译工具gcc不必非得自己编译得到，网站https://uclibc.org/上已经有编译后的mips程序的交叉编译工具提供给我们下载，在ubuntu系统上，可以使用脚本 config.sh进行下载，脚本文件的内容如下：

#!/bin/bash
#this file aim to download xcompiler and install it
download_url="https://www.uclibc.org/downloads/binaries/0.9.30.1/cross-compiler-"

function download_bins {
    echo "ready to download: $1.tar.bz2"
    wget "${download_url}$1.tar.bz2" "--no-check-certificate"
    echo "ready to tar: $1.tar.bz2"
    tar -jxf $install_path/cross-compiler-$1.tar.bz2
    sed -i '$a\export PATH=$PATH:'$install_path'/cross-compiler-'$1'/bin' /etc/profile
}

if [ $# == 0 ]
then
    echo "Usage: $0  intall_path"
    exit -1
elif [ $# == 1 ]
then
    install_path=$1
fi

cd $install_path
download_bins mips
download_bins mipsel
download_bins armv4l
download_bins i686
download_bins x86_64

source /etc/profile

echo "Done"

结果截图：

脚本中交叉编译工具链的下载地址为：https://www.uclibc.org/downloads/binaries/0.9.30.1/。

这个config.sh脚本来自于《IoT设备程序开发及编译环境搭建初体验》的作者scu-igroup的github上 IoT_bot工程 代码的脚本。config.sh脚本执行完成以后，各种平台的交叉编译链的工具都下载下来了，在 /cross-compiler-mips/tools/bin
目录和 /cross-compiler-mipsel/tools/bin目录下有mips程序的交叉编译工具链，直接拿来使用就可以。IoT_bot工程 的github下载地址为：https://github.com/scu-igroup/IoT_bot。