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Curso prático de introdução ao GDB
3. Formato ELF
Todo arquivo executável pelo sistema é construído em um binário segundo um formato padrão. No GNU/Linux, esse formato é o ELF (Executable and Linkable Format), que inclui no binário:
- O código de máquina do programa;
- Dados de variáveis globais e estáticas;
- Dados constantes;
- Tabelas de símbolos;
- Informações de depuração (se incluídas).
Os primeiros bytes de um arquivo ELF contém um cabeçalho com diversas
informações sobre o binário, o que nós podemos listar com o utilitário
readelf:
:~$ readelf -h demo Cabeçalho ELF: Magia: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Classe: ELF64 Dados: complemento 2, little endian Versão: 1 (actual) OS/ABI: UNIX - System V Versão ABI: 0 Tipo: DYN (Position-Independent Executable file) Máquina: Advanced Micro Devices X86-64 Versão: 0x1 Endereço do ponto de entrada: 0x1050 Início dos cabeçalhos do programa: 64 (bytes no ficheiro) Start of section headers: 14944 (bytes no ficheiro) Bandeiras: 0x0 Tamanho deste cabeçalho: 64 (bytes) Tamanho dos cabeçalhos do programa:56 (bytes) Nº de cabeçalhos do programa: 14 Tamanho dos cabeçalhos de secção: 64 (bytes) Nº dos cabeçalhos de secção: 37 Índice de tabela de cadeias da secção: 36
Símbolos no binário
Símbolos são nomes associados a elementos do programa, como funções e
variáveis. Quando os símbolos de depuração são incluídos no binário
(compilando com -g, por exemplo), o GDB é capaz de:
- Exibir nomes legíveis, em vez de endereços de memória;
- Acompanhar o fluxo do programa com o código-fonte;
- Receber definições de breakpoints por nomes de funções;
- Fazer a associação de códigos binários com as linhas do código-fonte;
- Acessar nomes de variáveis, tipos, estruturas, etc.
Nós podemos verificar se o programa foi compilado com os símbolos de
depuração com o utilitário file…
Sem a opção -g:
:~$ gcc -o demo demo.c :~$ file demo demo: ELF 64-bit LSB pie executable [...] not stripped
Com a opção -g:
:~$ gcc -g -o demo demo.c :~$ file demo demo: ELF 64-bit LSB pie executable [...] with debug_info, not stripped
Repare que, desta vez, nós temos a informação with debug_info no final
da linha.
Nós também podemos verificar se há símbolos de depuração a partir das informações no formato ELF:
:~$ readelf -S demo | grep debug [28] .debug_aranges PROGBITS 0000000000000000 00003037 [29] .debug_info PROGBITS 0000000000000000 00003067 [30] .debug_abbrev PROGBITS 0000000000000000 00003180 [31] .debug_line PROGBITS 0000000000000000 0000324a [32] .debug_str PROGBITS 0000000000000000 000032ba [33] .debug_line_str PROGBITS 0000000000000000 00003367
Mas o próprio GDB informa se há símbolos de depuração ao iniciar…
Sem a opção -g:
:~$ gcc -o demo demo.c :~$ gdb demo Reading symbols from demo... (No debugging symbols found in demo)
Com a opção -g:
:~$ gcc -g -o demo demo.c :~$ gdb demo Reading symbols from demo...