GDB调试之段信息

逃离我推掉我的手 2022-08-29 15:48 248阅读 0赞

# 目录 #

*  .bss段
 *  .data段
 *  .rodata段
 *  .text段
 *  实例

# **简介** #

为了更好的调试程序，需要对程序编译后产生的库或可执行程序有一定的了解，本文主要介绍一下其中的段信息

# **.bss段** #

BSS段（bss segment）通常是指用来存放程序中**未初始化**的或者**初始化为0**的**全局变量**和**局部静态变量**的一块内存区域。BSS是英文**Block Started by Symbol**的简称。BSS段属于*静态内存分配*。

> 默认初始化为0的全局变量，它不占用程序文件的大小，但是占用程序运行时的内存空间,可自行在程序中定义全局数组，查看初始化和不初始化编译出的文件大小。

# **.data段** #

数据段（data segment）通常是指用来存放程序中**已初始化**的**全局变量**和**局部静态变量**的一块内存区域，*初始化为0的变量出于编译优化的策略还是被保存在BSS段*。数据段属于*静态内存分配*。

# **.rodata段** #

该段也叫常量区，用于存放常量数据，ro就是Read Only之意  
但是注意并不是所有的常量都是放在常量数据段的，其特殊情况如下：

1.  有些立即数与指令编译在一起直接放在代码段。
2.  对于字符串常量，编译器会去掉重复的常量，让程序的每个字符串常量只有一份。
3.  有些系统中rodata段是多个进程共享的，目的是为了提高空间的利用率

# **.text段** #

text段是用于存放程序代码的，编译时确定,只读。

1.  更进一步讲是存放处理器的机器指令，当各个源文件单独编译之后生成目标文件，经连接器链接各个目标文件并解决各个源文件之间函数的引用，
2.  与此同时，还得将所有目标文件中的.text段合在一起，但不是简单的将它们“堆”在一起就完事，还需要处理各个段之间的函数引用问题。
3.  这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。

# **.dynstr段** #

该段存放调用动态库信息和调用的相关函数

> 编译程序时，若需要链接动态库，需要加入-l库名称和-L 库路径，其实此时去找的是动态库的符号等信息，编译到自己的程序里，等到运行时，会搜索LD\_LIBRARY\_PATH去寻找库的本身内容

> 显示加载和隐式加载的区别在于，显示更节省资源，只在需要的时候加载动态库的某个函数，省空间，提速度,而隐式就是方便啦，在运行之前全部动态库加载完毕

# **实例** #

写一个简单的例子来查看各个段信息

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>1
2
3
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6
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8
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</pre> </td> 
   <td> <pre>#define DEFINE_VALUE "define_test"

char *globalPStr = "global_point_test";
char globalStr[] = "global_array_test";
int gData = 100;
int gNoData;

int main(void)
{
    char *tmpStr = "lcoal_point_test";
    char strArray[] = "local_array_test";
    int a = 10;
    printf("define:%s \n", DEFINE_VALUE);

return 0;
}
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

编译生成可执行文件main，  
输入`nm main`查看符号信息

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>1
2
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</pre> </td> 
   <td> <pre>0000000000601068 B __bss_start
0000000000601068 b completed.6355
0000000000601030 D __data_start
0000000000601030 W data_start
0000000000400470 t deregister_tm_clones
00000000004004e0 t __do_global_dtors_aux
0000000000600e18 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000400608 R __dso_handle
0000000000600e28 d _DYNAMIC
0000000000601068 D _edata
0000000000601070 B _end
00000000004005f4 T _fini
0000000000400500 t frame_dummy
0000000000600e10 t __frame_dummy_init_array_entry
0000000000400770 r __FRAME_END__
0000000000601064 D gData
0000000000601000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
0000000000601040 D globalPStr
0000000000601050 D globalStr
                 w __gmon_start__
000000000060106c B gNoData
000000000040064c r __GNU_EH_FRAME_HDR
00000000004003e0 T _init
0000000000600e18 t __init_array_end
0000000000600e10 t __init_array_start
0000000000400600 R _IO_stdin_used
0000000000600e20 d __JCR_END__
0000000000600e20 d __JCR_LIST__
00000000004005f0 T __libc_csu_fini
0000000000400580 T __libc_csu_init
                 U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
000000000040052d T main
                 U printf@@GLIBC_2.2.5
00000000004004a0 t register_tm_clones
0000000000400440 T _start
0000000000601068 D __TMC_END__
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以发现：

*  gNoData未初始化，在bss段
 *  gData，globalStr，globalPStr均初始化，在data段

使用`objdump -s main`查看各个段的详细信息如下，去掉其中一些我们不关注的段信息

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>1
2
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37
38
39
40
41
42
43
44
</pre> </td> 
   <td> <pre>Contents of section .text:
 400440 31ed4989 d15e4889 e24883e4 f0505449  1.I..^H..H...PTI
 400450 c7c0f005 400048c7 c1800540 0048c7c7  ....@.H....@.H..
 400460 2d054000 e8b7ffff fff4660f 1f440000  -.@.......f..D..
 400470 b86f1060 0055482d 68106000 4883f80e  .o.`.UH-h.`.H...
 400480 4889e577 025dc3b8 00000000 4885c074  H..w.]......H..t
 400490 f45dbf68 106000ff e00f1f80 00000000  .].h.`..........
 4004a0 b8681060 0055482d 68106000 48c1f803  .h.`.UH-h.`.H...
 4004b0 4889e548 89c248c1 ea3f4801 d048d1f8  H..H..H..?H..H..
 4004c0 75025dc3 ba000000 004885d2 74f45d48  u.]......H..t.]H
 4004d0 89c6bf68 106000ff e20f1f80 00000000  ...h.`..........
 4004e0 803d810b 20000075 11554889 e5e87eff  .=.. ..u.UH...~.
 4004f0 ffff5dc6 056e0b20 0001f3c3 0f1f4000  ..]..n. ......@.
 400500 48833d18 09200000 741eb800 00000048  H.=.. ..t......H
 400510 85c07414 55bf200e 60004889 e5ffd05d  ..t.U. .`.H....]
 400520 e97bffff ff0f1f00 e973ffff ff554889  .{.......s...UH.
 400530 e54883ec 2048c745 f8220640 0048b86c  .H.. H.E.".@.H.l
 400540 6f63616c 5f617248 8945e048 b8726179  ocal_arH.E.H.ray
 400550 5f746573 74488945 e8c645f0 00c745f4  _testH.E..E...E.
 400560 0a000000 be330640 00bf3f06 4000b800  .....3.@..?.@...
 400570 000000e8 98feffff b8000000 00c9c390  ................
 400580 41574189 ff415649 89f64155 4989d541  AWA..AVI..AUI..A
 400590 544c8d25 78082000 55488d2d 78082000  TL.%x. .UH.-x. .
 4005a0 534c29e5 31db48c1 fd034883 ec08e82d  SL).1.H...H....-
 4005b0 feffff48 85ed741e 0f1f8400 00000000  ...H..t.........
 4005c0 4c89ea4c 89f64489 ff41ff14 dc4883c3  L..L..D..A...H..
 4005d0 014839eb 75ea4883 c4085b5d 415c415d  .H9.u.H...[]A\A]
 4005e0 415e415f c390662e 0f1f8400 00000000  A^A_..f.........
 4005f0 f3c3                                 ..              
Contents of section .rodata:
 400600 01000200 00000000 00000000 00000000  ................
 400610 676c6f62 616c5f70 6f696e74 5f746573  global_point_tes
 400620 74006c63 6f616c5f 706f696e 745f7465  t.lcoal_point_te
 400630 73740064 6566696e 655f7465 73740064  st.define_test.d
 400640 6566696e 653a2573 200a00             efine:%s ..     
Contents of section .data:
 601030 00000000 00000000 00000000 00000000  ................
 601040 10064000 00000000 00000000 00000000  ..@.............
 601050 676c6f62 616c5f61 72726179 5f746573  global_array_tes
 601060 74000000 64000000                    t...d...        
Contents of section .comment:
 0000 4743433a 2028474e 55292034 2e382e35  GCC: (GNU) 4.8.5
 0010 20323031 35303632 33202852 65642048   20150623 (Red H
 0020 61742034 2e382e35 2d333929 00        at 4.8.5-39).
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以发现：

*  其中使用char \*str方式指向字符串的，字符串均保存在常量区，也就是.rodata
 *  宏定义中的字符串和printf中的格式化输出信息也在.rodata中
 *  而使用char str\[\]=“xxx”方式的字符串，全局变量保存在.data段，而局部变量则是保存在了.text代码段，在程序运行时直接赋值

[https://kind-ptolemy-135b80.netlify.app/gdb%E8%B0%83%E8%AF%95/gdb%E8%B0%83%E8%AF%95%E4%B9%8B%E6%AE%B5%E4%BF%A1%E6%81%AF/][https_kind-ptolemy-135b80.netlify.app_gdb_E8_B0_83_E8_AF_95_gdb_E8_B0_83_E8_AF_95_E4_B9_8B_E6_AE_B5_E4_BF_A1_E6_81_AF]

[https_kind-ptolemy-135b80.netlify.app_gdb_E8_B0_83_E8_AF_95_gdb_E8_B0_83_E8_AF_95_E4_B9_8B_E6_AE_B5_E4_BF_A1_E6_81_AF]: https://kind-ptolemy-135b80.netlify.app/gdb%E8%B0%83%E8%AF%95/gdb%E8%B0%83%E8%AF%95%E4%B9%8B%E6%AE%B5%E4%BF%A1%E6%81%AF/