操作系统 Tmux ELF file

「OS」 02

little-talk

看不下去了写点乱七八糟的东西

Posted by Leo on March 10, 2022

objdump

Linux反汇编命令

常用参数

  • objdump -d <file(s)>: 反汇编特定指令机器码的section；
  • objdum -D <file(s)>:反汇编所有section

qFnKud.png

以上就是比对，可以看-D多了好多好多

  • objdump -S <file(s)>: 将代码段反汇编的同时，将反汇编代码与源代码交替显示(有时候就直接-DS)
  • objdump -C <file(s)>: 将C++符号名逆向解析
  • objdump -l <file(s)>: 反汇编代码中插入文件名和行号，和-d，-D一起使用时可以用-ld，编译时需要使用-g参数，即需要调试信息；
  • objdump -j section <file(s)>: 仅反汇编指定的section；
  • objdump -r section <file(s)>: 显示文件的重定位入口。如果和-d或者-D一起使用，重定位部分以反汇编后的格式显示出来

tmux使用

写着写着，感觉熟练掌握tmux确实是一个必要的手段，分窗格与窗口对效率提高还是不错的，其很多触发都与[C-b]相关

基本操作

  • 新建会话 tmux new -s Name Name为我们为新建会话取得名字
  • [C-b]+c可以在会话里新建窗口
  • 利用[C-b]+d将会话与进程分离，可以让会话先不受影响
  • 可以利用tmux a -t Name/Number回到原来的对话
  • ``tmux ls`命令可以查看当前所有的 Tmux 会话
  • tmux switch -t Name/Number命令用于切换会话
  • tmux kill -t Name/Number命令用于结束会话
  • 按住[C-b] + number 可以按照编号切换窗口
  • $ tmux rename-session -t 0 <new-name>用于重命名。

窗口-窗格操作

窗口选择

  • tmux new-window命令用来创建新窗口。(还有就是之前说的[C-b] + c)
  • [C-b] + p :上一个窗口(pre)
  • [C-b] + n:切换到下一个窗口(next)
  • [C-b] + ,: 重命名
  • [C-b] + w: 列表选择窗口

划分窗格

也有命令，但感觉用命令太浪费了，还是记快捷键吧

  • [C-b] % 左右划分
  • [C-b] “: 划分上下
  • [C-b] : 光标切换到窗格(用方向键)
  • [C-b] : : 切换到上一个窗格
  • [C-b] o: 切换到下一个窗格
  • [C-b] {: 当前窗格与上一个交换位置
  • [C-b] }: 与上一个改变位置
  • Ctrl+b Ctrl+o：所有窗格向前移动一个位置，第一个窗格变成最后一个窗格。
  • Ctrl+b Alt+o：所有窗格向后移动一个位置，最后一个窗格变成第一个窗格。
  • Ctrl+b x：关闭当前窗格。
  • Ctrl+b !：将当前窗格拆分为一个独立窗口。
  • Ctrl+b z：当前窗格全屏显示，再使用一次会变回原来大小。
  • Ctrl+b Ctrl+<arrow key>：按箭头方向调整窗格大小。
  • Ctrl+b q：显示窗格编号。

其他命令

下面是一些其他命令。

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# 列出所有快捷键，及其对应的 Tmux 命令
$ tmux list-keys

# 列出所有 Tmux 命令及其参数
$ tmux list-commands

# 列出当前所有 Tmux 会话的信息
$ tmux info

# 重新加载当前的 Tmux 配置
$ tmux source-file ~/.tmux.conf

ELF文件

在编译过程中，汇编阶段(-c)会得到一个.o文件，链接(-o)会得到一个可执行文件。这些都算是目标文件，目标文件可以分为可重定位目标文件，可执行目标文件，和共享目标文件。

  1. 可重定位目标文件(.o)：包含二进制代码和数据，其形式可以和其他目标文件进行合并，创建一个可执行目标文件
  2. 可执行目标文件(.out)：包含二进制代码和数据，可直接被加载器加载执行
  3. 共享目标文件(.so)：可被动态的加载和链接

组成结构

image.png

  • ELF Header：包含程序到基本信息，包含了Section Header Table 和 Program Header Table相对文件的offset(就是指出他俩在什么位置)
  • Program Header Table也可称作Segment Table，包含程序中 Segment到信息 (Segment到信息需要在运行时刻调用)
  • Section Header Table， 包含Section信息，Section的信息用在编译和链接时刻
  • Segments(段)， Segment记录了每一段数据(包括代码等)需要被载入到哪里，其中记录的信息用于指导应用程序加载。
  • Sections(节)，Section记录了程序到代码段，数据段等各个段内容，在链接时使用。

Secgment可以认为是一些section的集合。OS加载程序时，不会逐个对节加载，而是对相同权限的节的集合做同样的操作。例如所有只读可执行的节(如代码节.text和初始化代码节.init)归并到一块等，这些大的section的集合就可以称为Segment

由上图可以看到Program Header Table 和 Section Header Table指向的是相同的位置，二者到内同是重合到。之所以可以这样的原因是两个模块发生作用并不同时。(空间的高效利用)，Program Head Table用于组成可执行文件时，在运行时为加载器加载，而Section Header Table用于可重定向文件

MIPS内存布局

image.png

可以看到分为了四个区域，而kuseg很明显就是给用户态的，其余是是给核心态。从硬件角度

  1. User Space(kuseg)： 为用户态可以用的地址，在使用这些地址的时候，程序会通过MMU(分页内存管理单元，就是一个地址翻译器，处理复杂的地址映射)映射到实际的物理地址上，空间地址为0x00000000-0x7FFFFFFF(2G)
  2. Kernel Space Unmapped Cache(kseg 0): 只需要将地址的高三位清零，地址就会被转换为物理地址(强制的规定好像)，不需要MMU，称为无需转换的地址，一般情况下，通过cache对这段区间地址进行访问，地址区间在0x80000000-0x9FFFFFFF(512MB)
  3. Kernel Space Unmapped Uncached(kseg 1):这一段地址的转换规则与前者相似， 通过将高 3 位清零的方法将地址映射为相应的物理地址,重复映射到了低端 512MB 的物理地址。需要注意的是，kseg1 不通过cache 进行存取。地址区间是 0xA0000000-0xBFFFFFFF(512MB)
  4. Kernel Space Mapped Cacehd(kseg 2): 只能在kernel态使用，且需要MMU转换，地址空间为0xC0000000-0xFFFFFFFF(1GB)

而需要MMU进行映射访问而的地址，需要建立虚拟内存机制之后才能正常使用，而这个正是由操作系统所管理的。所以当我们需要bootloader加载内核时，显然操作系统还没有建立好，因此不能选择MMU的方法，就是要在kseg0 和 kseg1 选，而kseg1不经过cache，因此只能放在kseg0中。

可变长参数

​ 当函数参数列表末尾有省略品，该函数即有变长的参数表。因为需要定位变长参数表的起始位置，函数需要至少一个固定参数，且变长参数必须在参数表的末尾。

​ 这些都是stdarg.h所包含的类型和宏

  1. va_list: 变长参数表的变量类型；
  2. va_start(va_list ap, lastrag) , 用于初始化变长参数表的宏；
  3. va_arg(va_list ap, type)， 用于取变长参数表下一个参数的宏；
  4. va_end(va_list ap)， 结束使用变长参数表的宏。

​ 在带变长参数表的函数内使用变长参数表，需要先声明一个类型为va_list的变量，然后用va_start进行初始化：

va_list ap;
va_start(ap, lastarg);

其中 lastarg 为该函数最后一个命名的形式参数。

在初始化后，每次可以使用 va_arg 宏按获取一个形式参数，该宏也会同时修改 ap 使得下次被调用将返回当前获取参数的 下一个参数。

例如

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int num;
num = va_arg(ap, int);

​ var_arg的第二个参数为这次获取的参数的类型，如上述代码就从参数列表中取出 一个 int 型变量。 在所有参数处理完毕后，退出函数前，需要调用 va_end 宏一次以结束变长参数表 的使用。

​ 在所有参数处理完毕后，退出函数前，需要调用 va_end 宏一次以结束变长参数表的使用。

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