深入vmlinux objcopy：优化C语言程序的方法 (vmlinux objcopy)

C语言是一种广泛使用的编程语言，它被用于开发各种软件和操作系统。在开发过程中，优化C语言程序是非常重要的，这可以提高程序的效率和性能，使其更快、更可靠、更稳定。其中，vmlinux objcopy是一种可以帮助我们进行程序优化的工具，下面将深入了解如何使用它来优化C语言程序。

一、vmlinux objcopy是什么？

vmlinux objcopy是Linux内核中的一个实用工具，它可以让开发人员将.vmlinux文件转换为可执行文件或目标文件，并在这个转换过程中对程序进行修改和优化。通过objcopy，程序员可以删除不需要的代码、优化符号表、更改ELF头等操作，这些操作可以大大提高程序的效率和性能，减小程序的体积和内存占用。

二、使用vmlinux objcopy进行程序优化

下面介绍一些常见的程序优化方法，以及如何使用vmlinux objcopy来实现这些方法。

1. 删除不需要的符号

在一个C语言程序中，可能会有一些不需要的符号，比如不常用的函数或变量，甚至包括一些未使用的库函数。这些符号会占用程序的空间和内存，影响程序的运行效率。因此，我们可以使用vmlinux objcopy来删除这些不需要的符号。

首先需要找到需要删除的符号的名称，可以使用nm命令来查看程序的符号表。然后使用objcopy命令来删除这些符号，比如：

objcopy –strip-symbol=函数名 文件名

这个命令将删除指定函数名的符号，将其从目标文件中移除。

2. 优化符号表

符号表是一个程序中非常重要的部分，它记录了程序中所有函数和变量的名称和地址。优化符号表可以减小程序的体积和内存占用。使用vmlinux objcopy来优化符号表非常简单，只需要运行以下命令即可：

objcopy –strip-debug 文件名

这个命令将删除目标文件和符号表之间的调试信息，从而减小文件的大小。

3. 更改ELF头

ELF头是程序中的一部分，它记录了程序的各种信息，包括程序类型、入口地址、程序头部表和段表等等。通过更改ELF头，可以对程序进行优化和属性设置，比如设置程序的入口地址、标记程序为可执行文件等等。

使用vmlinux objcopy来更改ELF头也非常简单，只需要运行以下命令即可：

objcopy -I elf32-little -O elf32-big -B i386 文件名

这个命令将改变目标文件的大小字节序和操作系统架构。它可以使代码更具可移植性。

三、

通过深入了解vmlinux objcopy的使用方法，我们可以在C语言程序的开发过程中，有效地优化程序的效率和性能，提高程序的速度、稳定性和可靠性。在程序优化的过程中，要仔细分析程序的运行情况，找到程序中的瓶颈和不需要的符号，运用不同的方法来优化程序，使程序更加高效和优秀。

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具体步骤如下：

#! /bin/sh

set -x

#

# 一般gzip压缩包的兄祥magic值为0x8b1f后跟0x0008，或者0x0808。

# 这里就是要找出这个偏移。

#，就是这个偏移，这个偏移在不同的bzImage里是不同的，所以，这里需要手动调整一下。

# 解压后的文件即vmlinux.bin

od -h -A d bzImage | grep –color -m 3 -A 1 -i 8b1f

dd if=bzImage bs=1 skip=11916 | gunzip > vmlinux.bin

# 调用我写的尘稿一个python脚本，生成gnu linker script。

./genlds.py > vmlinux.elf.lds

# 构造 ELF 信息，结果文件为vmlinux.elf

ld -m elf_x86_64 –format binary –oformat elf64-xT vmlinux.elf.lds vmlinux.bin -o vmlinux.elf

# 如果是32位系统，可以用以下命令

#ld -m elf_i386 –format binary –oformat elf32-i386 -T vmlinux.elf.lds vmlinux.bin -o vmlinux.elf

# 删除在上一步生成的多余符号。

objcopy –strip-symbol _binary_vmlinux_bin_start –strip-symbol _binary_vmlinux_bin_end –strip-symbol _binary_vmlinux_bin_size vmlinux.elf

# 设置 .text section标志，否则objdump -d不能正常工作，只能用objdump -D。

objcopy –set-section-flag .text=alloc,readonly,code vmlinux.elf

# 以后只是出于验证目的。

# 以schedule函数作为一个样本，检查在vmlinux.elf文件里是不是包括了正确的偏移。

grep –color “ schedule$” System.map

readelf -s vmlinux.elf | grep ” schedule$” –color

genlds.py内容如下：

#! /usr/bin/python

import sys

#将 形如 fffffff8989 的字符串转换为数字形式。

def to_no(hexstr):

ret = 0

start = -1

len_hexstr = len(hexstr)

while start>=-len_hexstr:

c = hexstr

if c in “”:

n = ord(c) – ord(‘0’)

elif c in “abcdef”:

n = ord(c) – ord(‘a’派尘孝) + 0xa

elif c in “ABCDEF”:

n = ord(c) – ord(‘A’) + 0xa

ret |= long(n:

ffffffff80466ca0: 55 push %rbp

ffffffff80466ca1: 48 ba ff ff ff ff ff mov $0x7fffffffffffffff,%rdx

ffffffff80466ca8: ff ff 7f

ffffffff80466cab: bemov $0x1,%esi

ffffffff80466cb0:e5 mov %rsp,%rbp

ffffffff80466cb3: c9 leaveq

ffffffff80466cb4: e9 c7 fe ff ff jmpq ffffffff80466b80

ffffffff80466cb9: 0f 1f0 nopl 0x0(%rax)

ffffffff80466cc0 :

ffffffff80466cc0: 55 push %rbp

ffffffff80466cc1: 48 c7 c0 80 efmov $0xffffffff8062ef80,%rax

ffffffff80466cc8: 48 c7 c2 00 bmov $0xffffffff8062b400,%rdx

ffffffff80466ccf:e5 mov %rsp,%rbp

ffffffff80466cd2:push %r15

ffffffff80466cd4:push %r14

ffffffff80466cd6:push %r13

ffffffff80466cd8:push %r12

ffffffff80466cda: 53 push %rbx

ffffffff80466cdb:ecsub $0x98,%rsp

ffffffff80466ce2: 48 cff ff ff movq $0xffffffff8062ef80,-0x88(%rbp)

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