c语言之va_list详解 [TOC]转载：https://blog.csdn.net/zhyjunfov/article/details/12017697一、介绍VA函数（variable argument function），参数个数可变函数，又称可变参数函数。C/C++编程中，系统提供给编程人员的va函数很少。printf()/scanf()系列函数，用于输入输出时格式化字符串；exec()系列函数，用于在程序中执行外部文件(main(int argc, char* argv[]算不算呢，与其说main()也是一个可变参数函数，倒不如说它是exec()经过封装后的具备特殊功能和意义的函数，至少在原理这一级上有很多相似之处)。由于参数个数的不确定，使va函数具有很大的灵活性，易用性，对没有使用过可变参数函数的编程人员很有诱惑力；那么，该如何编写自己的va函数，va函数的运用时机、编译实现又是如何。作者借本文谈谈自己关于va函数的一些浅见。二、从printf函数开始从大家都很熟悉的格式化字符串函数开始介绍可变参数函数。原型：int printf(const char * format, ...);参数format表示如何来格式字符串的指令，…表示可选参数，调用时传递给"..."的参数可有可无，根据实际情况而定。系统提供了vprintf系列格式化字符串的函数，用于编程人员封装自己的I/O函数。int vprintf / vscanf(const char * format, va_list ap); // 从标准输入/输出格式化字符串 int vfprintf / vfsacanf(FILE * stream, const char * format, va_list ap); // 从文件流 int vsprintf / vsscanf(char * s, const char * format, va_list ap); // 从字符串例1：格式化到一个文件流，可用于日志文件FILE *logfile; int WriteLog(const char * format, ...) { va_list arg_ptr; va_start(arg_ptr, format); int nWrittenBytes = vfprintf(logfile, format, arg_ptr); va_end(arg_ptr); return nWrittenBytes; } …调用时，与使用printf()没有区别。WriteLog("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d %s/%04d logged out.", nYear, nMonth, nDay, nHour, nMinute, szUserName, nUserID);同理，也可以从文件中执行格式化输入；或者对标准输入输出，字符串执行格式化。在上面的例1中，WriteLog()函数可以接受参数个数可变的输入，本质上，它的实现需要vprintf()的支持。如何真正实现属于自己的可变参数函数，包括控制每一个传入的可选参数。三、va函数的定义和va宏C语言支持va函数，作为C语言的扩展--C++同样支持va函数，但在C++中并不推荐使用，C++引入的多态性同样可以实现参数个数可变的函数。不过，C++的重载功能毕竟只能是有限多个可以预见的参数个数。比较而言，C中的va函数则可以定义无穷多个相当于C++的重载函数，这方面C++是无能为力的。va函数的优势表现在使用的方便性和易用性上，可以使代码更简洁。C编译器为了统一在不同的硬件架构、硬件平台上的实现，和增加代码的可移植性，提供了一系列宏来屏蔽硬件环境不同带来的差异。ANSI C标准下，va的宏定义在stdarg.h中，它们有：va_list，va_start()，va_arg()，va_end()。例2：求任意个自然数的平方和：int SqSum(int n1, ...) { va_list arg_ptr; int nSqSum = 0, n = n1; va_start(arg_ptr, n1); while (n > 0) { nSqSum += (n * n); n = va_arg(arg_ptr, int); } va_end(arg_ptr); return nSqSum; } // 调用时 int nSqSum = SqSum(7, 2, 7, 11, -1);可变参数函数的原型声明格式为：type VAFunction(type arg1, type arg2, … );参数可以分为两部分：个数确定的固定参数和个数可变的可选参数。函数至少需要一个固定参数，固定参数的声明和普通函数一样；可选参数由于个数不确定，声明时用"…"表示。固定参数和可选参数公同构成一个函数的参数列表。借助上面这个简单的例2，来看看各个va_xxx的作用。 va_list arg_ptr：定义一个指向个数可变的参数列表指针；va_start(arg_ptr, argN)：使参数列表指针arg_ptr指向函数参数列表中的第一个可选参数说明：argN是位于第一个可选参数之前的固定参数，（或者说，最后一个固定参数；…之前的一个参数），函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一va函数的声明是void va_test(char a, char b, char c, …)，则它的固定参数依次是a,b,c，最后一个固定参数argN为c，因此就是va_start(arg_ptr, c)。va_arg(arg_ptr, type)：返回参数列表中指针arg_ptr所指的参数，返回类型为type，并使指针arg_ptr指向参数列表中下一个参数。va_copy(dest, src)：dest，src的类型都是va_list，va_copy()用于复制参数列表指针，将dest初始化为src。va_end(arg_ptr)：清空参数列表，并置参数指针arg_ptr无效。说明：指针arg_ptr被置无效后，可以通过调用va_start()、va_copy()恢复arg_ptr。每次调用va_start() / va_copy()后，必须得有相应的va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动，但必须在va_start() … va_end()之内。四、编译器如何实现va例2中调用SqSum(7, 2, 7, 11, -1)来求7, 2, 7, 11的平方和，-1是结束标志。简单地说，va函数的实现就是对参数指针的使用和控制。typedef char * va_list; // x86平台下va_list的定义函数的固定参数部分，可以直接从函数定义时的参数名获得；对于可选参数部分，先将指针指向第一个可选参数，然后依次后移指针，根据与结束标志的比较来判断是否已经获得全部参数。因此，va函数中结束标志必须事先约定好，否则，指针会指向无效的内存地址，导致出错。这里，移动指针使其指向下一个参数，那么移动指针时的偏移量是多少呢，没有具体答案，因为这里涉及到内存对齐（alignment）问题，内存对齐跟具体使用的硬件平台有密切关系，比如大家熟知的32位x86平台规定所有的变量地址必须是4的倍数(sizeof(int) = 4)。va机制中用宏_INTSIZEOF(n)来解决这个问题，没有这些宏，va的可移植性无从谈起。首先介绍宏_INTSIZEOF(n)，它求出变量占用内存空间的大小，是va的实现的基础。#define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ) //第一个可选参数地址 #define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址 #define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) // 将指针置为无效下表是针对函数int TestFunc(int n1, int n2, int n3, …) 参数传递时的内存堆栈情况。（C编译器默认的参数传递方式是__cdecl。）对该函数的调用为int result = TestFunc(a, b, c, d. e); 其中e为结束标志。va_xxx宏如此编写的原因。1． va_start。为了得到第一个可选参数的地址，我们有三种办法可以做到：A) = &n3 + _INTSIZEOF(n3) // 最后一个固定参数的地址 + 该参数占用内存的大小B) = &n2 + _INTSIZEOF(n3) + _INTSIZEOF(n2) // 中间某个固定参数的地址 + 该参数之后所有固定参数占用的内存大小之和C) = &n1 + _INTSIZEOF(n3) + _INTSIZEOF(n2) + _INTSIZEOF(n1) // 第一个固定参数的地址 + 所有固定参数占用的内存大小之和从编译器实现角度来看，方法B)，方法C)为了求出地址，编译器还需知道有多少个固定参数，以及它们的大小，没有把问题分解到最简单，所以不是很聪明的途径，不予采纳；相对来说，方法A)中运算的两个值则完全可以确定。va_start()正是采用A)方法，接受最后一个固定参数。调用va_start()的结果总是使指针指向下一个参数的地址，并把它作为第一个可选参数。在含多个固定参数的函数中，调用va_start()时，如果不是用最后一个固定参数，对于编译器来说，可选参数的个数已经增加，将给程序带来一些意想不到的错误。(当然如果你认为自己对指针已经知根知底，游刃有余，那么，怎么用就随你，你甚至可以用它完成一些很优秀（高效）的代码，但是，这样会大大降低代码的可读性。)注意：宏va_start是对参数的地址进行操作的，要求参数地址必须是有效的。一些地址无效的类型不能当作固定参数类型。比如：寄存器类型，它的地址不是有效的内存地址值；数组和函数也不允许，他们的长度是个问题。因此，这些类型时不能作为va函数的参数的。2． va_arg身兼二职：返回当前参数，并使参数指针指向下一个参数。初看va_arg宏定义很别扭，如果把它拆成两个语句，可以很清楚地看出它完成的两个职责。#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址 // 将( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )拆成： /* 指针ap指向下一个参数的地址 */ 1． ap += _INTSIZEOF(t)； // 当前，ap已经指向下一个参数了 /* ap减去当前参数的大小得到当前参数的地址，再强制类型转换后返回它的值 */ 2． return *(t *)( ap - _INTSIZEOF(t))回想到printf/scanf系列函数的%d %s之类的格式化指令，我们不难理解这些它们的用途了- 明示参数强制转换的类型。(注：printf/scanf没有使用va_xxx来实现，但原理是一致的。)3．va_end很简单，仅仅是把指针作废而已。#define va_end(ap) (ap = (va_list)0) // x86平台五、简洁、灵活，也有风险从va的实现可以看出，指针的合理运用，把C语言简洁、灵活的特性表现得淋漓尽致，叫人不得不佩服C的强大和高效。不可否认的是，给编程人员太多自由空间必然使程序的安全性降低。va中，为了得到所有传递给函数的参数，需要用va_arg依次遍历。其中存在两个隐患：1）如何确定参数的类型。 va_arg在类型检查方面与其说非常灵活，不如说是很不负责，因为是强制类型转换，va_arg都把当前指针所指向的内容强制转换到指定类型；2）结束标志。如果没有结束标志的判断，va将按默认类型依次返回内存中的内容，直到访问到非法内存而出错退出。例2中SqSum()求的是自然数的平方和，所以我把负数和0作为它的结束标志。例如scanf把接收到的回车符作为结束标志，大家熟知的printf()对字符串的处理用'\0'作为结束标志，无法想象C中的字符串如果没有'\0'， 代码将会是怎样一番情景，估计那时最流行的可能是字符数组，或者是malloc/free。允许对内存的随意访问，会留给不怀好意者留下攻击的可能。当处理cracker精心设计好的一串字符串后，程序将跳转到一些恶意代码区域执行，以使cracker达到其攻击目的。(常见的exploit攻击)所以，必需禁止对内存的随意访问和严格控制内存访问边界。六、Unix System V兼容方式的va声明上面介绍可变参数函数的声明是采用ANSI标准的，Unix System V兼容方式的声明有一点点区别，它增加了两个宏：va_alist，va_dcl。而且它们不是定义在stdarg.h中，而是varargs.h中。stdarg.h是ANSI标准的；varargs.h仅仅是为了能与以前的程序保持兼容而出现的，现在的编程中不推荐使用。va_alist：函数声明/定义时出现在函数头，用以接受参数列表。va_dcl：对va_alist的声明，其后无需跟分号"；"va_start的定义也不相同。因为System V可变参数函数声明不区分固定参数和可选参数，直接对参数列表操作。所以va_start()不是va_start(ap,v)，而是简化为va_start(ap)。其中，ap是va_list型的参数指针。Unix System V兼容方式下函数的声明形式：type VAFunction(va_alist) va_dcl // 这里无需分号 { // 函数体内同ANSI标准 }例3：猜测execl的实现（Unix System V兼容方式），摘自SUS V2#include <varargs.h> #define MAXARGS 100 / * execl(file, arg1, arg2, ..., (char *)0); */ execl(va_alist) va_dcl { va_list ap; char *file; char *args[MAXARGS]; int argno = 0; va_start(ap); file = va_arg(ap, char *); while ((args[argno++] = va_arg(ap, char *)) != (char *)0) ; va_end(ap); return execv(file, args); }七、扩展与思考个数可变参数在声明时只需"..."即可；但是，我们在接受这些参数时不能"..."。va函数实现的关键就是如何得到参数列表中可选参数，包括参数的值和类型。以上的所有实现都是基于来自stdarg.h的va_xxx的宏定义。 <思考>能不能不借助于va_xxx，自己实现VA呢？，我想到的方法是汇编。在C中，我们当然就用C的嵌入汇编来实现，这应该是可以做得到的。至于能做到什么程度，稳定性和效率怎么样，主要要看你对内存和指针的控制了。八、写一个简单的可变参数的C函数下面我们来探讨如何写一个简单的可变参数的C函数.写可变参数的 C函数要在程序中用到以下这些宏:void va_start( va_list arg_ptr, prev_param ); type va_arg( va_list arg_ptr, type ); void va_end( va_list arg_ptr ); va在这里是variable-argument(可变参数)的意思. 这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个 头文件.下面我们写一个简单的可变参数的函数,改函数至少有一个整数 参数,第二个参数也是整数,是可选的.函数只是打印这两个参数的值.void simple_va_fun(int i, ...) { va_list arg_ptr; int j=0; va_start(arg_ptr, i); j=va_arg(arg_ptr, int); va_end(arg_ptr); printf("%d %d\n", i, j); return; } 我们可以在我们的头文件中这样声明我们的函数: extern void simple_va_fun(int i, ...); 我们在程序中可以这样调用: simple_va_fun(100); simple_va_fun(100,200); 从这个函数的实现可以看到,我们使用可变参数应该有以下步骤: 1)首先在函数里定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变 量是指向参数的指针. 2)然后用va_start宏初始化变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是第 一个可变参数的前一个参数,是一个固定的参数. 3)然后用va_arg返回可变的参数,并赋值给整数j. va_arg的第二个 参数是你要返回的参数的类型,这里是int型. 4)最后用va_end宏结束可变参数的获取.然后你就可以在函数里使 用第二个参数了.如果函数有多个可变参数的,依次调用va_arg获 取各个参数. 如果我们用下面三种方法调用的话,都是合法的,但结果却不一样: 1)simple_va_fun(100); 结果是:100 -123456789(会变的值) 2)simple_va_fun(100,200); 结果是:100 200 3)simple_va_fun(100,200,300); 结果是:100 200 我们看到第一种调用有错误,第二种调用正确,第三种调用尽管结果 正确,但和我们函数最初的设计有冲突.下面一节我们探讨出现这些结果 的原因和可变参数在编译器中是如何处理的. (二)可变参数在编译器中的处理 我们知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定义成宏的, 由于1)硬件平台的不同 2)编译器的不同,所以定义的宏也有所不同,下 面以VC++中stdarg.h里x86平台的宏定义摘录如下(’\’号表示折行):typedef char * va_list; #define _INTSIZEOF(n) \ ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ) #define va_arg(ap,t) \ ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) #define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) 定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.C语言的函 数是从右向左压入堆栈的,图(1)是函数的参数在堆栈中的分布位置.我 们看到va_list被定义成char,有一些平台或操作系统定义为void.再 看va_start的定义,定义为&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定参数在堆栈的 地址,所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在堆 栈的地址,如图: 高地址|-----------------------------| |函数返回地址 | |-----------------------------| |....... | |-----------------------------| |第n个参数(第一个可变参数) | |-----------------------------|<--va_start后ap指向 |第n-1个参数(最后一个固定参数)| 低地址|-----------------------------|<-- &v 图( 1 ) 然后,我们用va_arg()取得类型t的可变参数值,以上例为int型为例,我 们看一下va_arg取int型的返回值: j= ( *(int*)((ap += \_INTSIZEOF(int))-\_INTSIZEOF(int)) ); 首先ap+=sizeof(int),已经指向下一个参数的地址了.然后返回 ap-sizeof(int)的int*指针,这正是第一个可变参数在堆栈里的地址 (图2).然后用*取得这个地址的内容(参数值)赋给j. 高地址|-----------------------------| |函数返回地址 | |-----------------------------| |....... | |-----------------------------|<--va_arg后ap指向 |第n个参数(第一个可变参数) | |-----------------------------|<--va_start后ap指向 |第n-1个参数(最后一个固定参数)| 低地址|-----------------------------|<-- &v 图( 2 )最后要说的是va_end宏的意思,x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再 指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不 会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所 以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. 关于va_start, va_arg, va_end的描述就是这些了,我们要注意的 是不同的操作系统和硬件平台的定义有些不同,但原理却是相似的. (三)可变参数在编程中要注意的问题 因为va_start, va_arg, va_end等定义成宏,所以它显得很愚蠢, 可变参数的类型和个数完全在该函数中由程序代码控制,它并不能智能 地识别不同参数的个数和类型. 有人会问:那么printf中不是实现了智能识别参数吗?那是因为函数 printf是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg 的来获取可变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通 过在自己的程序里作判断来实现的. 另外有一个问题,因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严 格,对编程查错不利.如果simple_va_fun()改为:void simple_va_fun(int i, ...) { va_list arg_ptr; char *s=NULL; va_start(arg_ptr, i); s=va_arg(arg_ptr, char*); va_end(arg_ptr); printf("%d %s\n", i, s); return; } 可变参数为char*型,当我们忘记用两个参数来调用该函数时,就会出现 core dump(Unix) 或者页面非法的错误(window平台).但也有可能不出 错,但错误却是难以发现,不利于我们写出高质量的程序. 以下提一下va系列宏的兼容性. System V Unix把va_start定义为只有一个参数的宏: va_start(va_list arg_ptr); 而ANSI C则定义为: va_start(va_list arg_ptr, prev_param); 如果我们要用system V的定义,应该用vararg.h头文件中所定义的 宏,ANSI C的宏跟system V的宏是不兼容的,我们一般都用ANSI C,所以 用ANSI C的定义就够了,也便于程序的移植.

c语言的__attribute__ [TOC]转载：https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/92656797https://www.cnblogs.com/embedded-linux/p/5801999.html一、介绍GNU C 的一大特色就是\_\_attribute\_\_ 机制。\_\_attribute\_\_ 可以设置函数属性（Function Attribute ）、变量属性（Variable Attribute ）和类型属性（Type Attribute ）。\_\_attribute\_\_ 书写特征是：\_\_attribute\_\_ 前后都有两个下划线，并切后面会紧跟一对原括弧，\_\_attribute\_\_ 参数。\_\_attribute\_\_ 语法格式为：\_\_attribute\_\_ ((attribute-list))\_\_attribute\_\_ 也可以对结构体（struct ）或共用体（union ）进行属性设置。大致有六个参数值可以被设定，即：aligned, packed, transparent_union, unused, deprecated 和 may_alias 。\_\_attribute\_\_ 参数时，你也可以在参数的前后都加上“\_\_” （两个下划线），例如，使用\_\_aligned\_\_而不是aligned ，这样，你就可以在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。二、__attribute__参数介绍1.aligned该属性设定一个指定大小的对齐格式（以字节 为单位），例如：struct S { short b[3]; } __attribute__ ((aligned (8))); typedef int int32_t __attribute__ ((aligned (8)));该声明将强制编译器确保（尽它所能）变量类 型为struct S 或者int32_t 的变量在分配空间时采用8 字节对齐方式。如上所述，你可以手动指定对齐的格式，同 样，你也可以使用默认的对齐方式。如果aligned 后面不紧跟一个指定的数字值，那么编译器将依据你的目标机器情况使用最大最有益的对齐方式。例如：struct S { short b[3]; } __attribute__ ((aligned));这里，如果sizeof （short ）的大小为2 （byte ），那么，S 的大小就为6 。取一个2 的次方值，使得该值大于等于6 ，则该值为8 ，所以编译器将设置S 类型的对齐方式为8 字节。ligned 属性使被设置的对象占用更多的空间，相反的，使用packed 可以减小对象占用的空间。需要注意的是，attribute 属性的效力与你的连接器也有关，如果你的连接器最大只支持16 字节对齐，那么你此时定义32 字节对齐也是无济于事的。2.packed使用该属性对struct 或者union 类型进行定义，设定其类型的每一个变量的内存约束。当用在enum 类型 定义时，暗示了应该使用最小完整的类型（it indicates that the smallest integral type should be used）。下面的例子中，packed_struct 类型的变量数组中的值将会紧紧的靠在一起，但内部的成员变量s 不会被“pack” ，如果希望内部的成员变量也被packed 的话，unpacked-struct 也需要使用packed 进行相应的约束。struct unpacked_struct { char c; int i; }; struct packed_struct { char c; int i; struct unpacked_struct s; }__attribute__ ((__packed__));下面的例子中使用\_\_attribute\_\_ 属性定义了一些结构体及其变量，并给出了输出结果和对结果的分析。struct p { int a; char b; short c; }__attribute__((aligned(4))) pp; struct m { char a; int b; short c; }__attribute__((aligned(4))) mm; struct o { int a; char b; short c; }oo; struct x { int a; char b; struct p px; short c; }__attribute__((aligned(8))) xx; int main() { printf("sizeof(int)=%d,sizeof(short)=%d.sizeof(char)=%d\n",sizeof(int),sizeof(short),sizeof(char)); printf("pp=%d,mm=%d \n", sizeof(pp),sizeof(mm)); printf("oo=%d,xx=%d \n", sizeof(oo),sizeof(xx)); return 0; }输出结 果：sizeof(int)=4,sizeof(short)=2.sizeof(char)=1pp=8,mm=12oo=8,xx=24分析：sizeof(pp):sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=4+1+1=6\<8 所以sizeof(pp)=8sizeof(mm):sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=1+4+2=7但是 a 后面需要用 3 个字节填充，但是 b 是 4 个字节，所以 a 占用 4 字节， b 占用 4 个字节，而 c 又要占用 4 个字节。所以 sizeof(mm)=12sizeof(oo):sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=4+1+2=7因为默 认是以4 字节对齐，所以sizeof(oo)=8sizeof(xx):sizeof(a)+ sizeof(b)=4+1=5sizeof(pp)=8; 即xx 是采用8 字节对齐的，所以要在a ，b 后面添3 个空余字节，然后才能存储px ，4+1+ （3 ）+8+1=17因为xx 采用的对齐是8 字节对齐，所以xx 的大小必定是8 的整数倍，即xx 的大小是一个比17 大又是8 的倍数的一个最小值，由此得到17\<24 ，所以sizeof(xx)=243.函数属性（Function Attribute)函数属性可以帮助开发者把一些特性添加到函数声明中，从而可以使编译器在错误检查方面的功能更强大。\_\_attribute\_\_机制也很容易同非GNU应用程序做到兼容之功效。GNU CC需要使用 –Wall编译器来击活该功能，这是控制警告信息的一个很好的方式。下面介绍几个常见的属性参数。\_\_attribute\_\_ format该\_\_attribute\_\_属性可以给被声明的函数加上类似printf或者scanf的特征，它可以使编译器检查函数声明和函数实际调用参数之间的格式化字符串是否匹配。该功能十分有用，尤其是处理一些很难发现的bug。format的语法格式为：format (archetype, string-index, first-to-check)format属性告诉编译器，按照printf, scanf, strftime或strfmon的参数表格式规则对该函数的参数进行检查。“archetype”指定是哪种风格；“string-index”指定传入函数的第几个参数是格式化字符串；“first-to-check”指定从函数的第几个参数开始按上述规则进行检查。具体使用格式如下：\_\_attribute\_\_((format(printf,m,n)))\_\_attribute\_\_((format(scanf,m,n)))其中参数m与n的含义为：m：第几个参数为格式化字符串（format string）；n：参数集合中的第一个，即参数“…”里的第一个参数在函数参数总数排在第几，注意，有时函数参数里还有“隐身”的呢，后面会提到；在使用上，\_\_attribute\_\_((format(printf,m,n)))是常用的，而另一种却很少见到。下面举例说明，其中myprint为自己定义的一个带有可变参数的函数，其功能类似于printf：//m=1；n=2 extern void myprint(const char *format,...) \_\_attribute\_\_((format(printf,1,2))); //m=2；n=3 extern void myprint(int l，const char *format,...) \_\_attribute\_\_((format(printf,2,3)));需要特别注意的是，如果myprint是一个函数的成员函数，那么m和n的值可有点“悬乎”了，例如：//m=3；n=4 extern void myprint(int l，const char *format,...) \_\_attribute\_\_((format(printf,3,4)));其原因是，类成员函数的第一个参数实际上一个“隐身”的“this”指针。（有点C++基础的都知道点this指针，不知道你在这里还知道吗？）这里给出测试用例：attribute.c，代码如下：1： 2：extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2))); 3： 4：void test() 5：{ 6： myprint("i=%d\n",6); 7： myprint("i=%s\n",6); 8： myprint("i=%s\n","abc"); 9： myprint("%s,%d,%d\n",1,2); 10：}运行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，输出结果为：attribute.c: In function 'test':attribute.c: 7: warning: format argument is not a pointer (arg 2)attribute.c: 9: warning: format argument is not a pointer (arg 2)attribute.c: 9: warning: too few arguments for format如果在attribute.c中的函数声明去掉\_\_attribute\_\_((format(printf,1,2)))，再重新编译，既运行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，则并不会输出任何警告信息。注意，默认情况下，编译器是能识别类似printf的“标准”库函数。\_\_attribute\_\_ noreturn该属性通知编译器函数从不返回值，当遇到类似函数需要返回值而却不可能运行到返回值处就已经退出来的情况，该属性可以避免出现错误信息。C库函数中的abort()和exit()的声明格式就采用了这种格式，如下所示：extern void exit(int) \_\_attribute\_\_((noreturn));extern void abort(void) \_\_attribute\_\_((noreturn)); 为了方便理解，大家可以参考如下的例子：//name: noreturn.c ；测试__attribute__((noreturn)) extern void myexit(); int test(int n) { if ( n > 0 ) { myexit(); /* 程序不可能到达这里*/ } else return 0; }编译显示的输出信息为：gcc –Wall –c noreturn.cnoreturn.c: In function 'test':noreturn.c: 12: warning: control reaches end of non-void function警告信息也很好理解，因为你定义了一个有返回值的函数test却有可能没有返回值，程序当然不知道怎么办了！加上\_\_attribute\_\_((noreturn))则可以很好的处理类似这种问题。把extern void myexit();修改为：extern void myexit() \_\_attribute\_\_((noreturn));之后，编译不会再出现警告信息。\_\_attribute\_\_ const该属性只能用于带有数值类型参数的函数上。当重复调用带有数值参数的函数时，由于返回值是相同的，所以此时编译器可以进行优化处理，除第一次需要运算外， 其它只需要返回第一次的结果就可以了，进而可以提高效率。该属性主要适用于没有静态状态（static state）和副作用的一些函数，并且返回值仅仅依赖输入的参数。为了说明问题，下面举个非常“糟糕”的例子，该例子将重复调用一个带有相同参数值的函数，具体如下：extern int square(int n) __attribute__ ((const)); ... for (i = 0; i < 100; i++ ) { total += square (5) + i; }通过添加\_\_attribute\_\_((const))声明，编译器只调用了函数一次，以后只是直接得到了相同的一个返回值。事实上，const参数不能用在带有指针类型参数的函数中，因为该属性不但影响函数的参数值，同样也影响到了参数指向的数据，它可能会对代码本身产生严重甚至是不可恢复的严重后果。并且，带有该属性的函数不能有任何副作用或者是静态的状态，所以，类似getchar（）或time（）的函数是不适合使用该属性的。关于linux内核中的"\_\_attribute\_\_ ((packed))"引用:\_\_attribute\_\_ ((packed)) 的作用就是告诉编译器取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。#define __u8 unsigned char #define __u16 unsigned short /* __attribute__ ((packed)) 的位置约束是放于声明的尾部“；”之前 */ struct str_struct{ __u8 a; __u8 b; __u8 c; __u16 d; } __attribute__ ((packed)); /* 当用到typedef时，要特别注意__attribute__ ((packed))放置的位置，相当于： * typedef struct str_stuct str; * 而struct str_struct 就是上面的那个结构。 */ typedef struct { __u8 a; __u8 b; __u8 c; __u16 d; } __attribute__ ((packed)) str; /* 在下面这个typedef结构中，__attribute__ ((packed))放在结构名str_temp之后，其作用是被忽略的，注意与结构str的区别。*/ typedef struct { __u8 a; __u8 b; __u8 c; __u16 d; }str_temp __attribute__ ((packed)); typedef struct { __u8 a; __u8 b; __u8 c; __u16 d; }str_nopacked; int main(void) { printf("sizeof str = %d\n", sizeof(str)); printf("sizeof str_struct = %d\n", sizeof(struct str_struct)); printf("sizeof str_temp = %d\n", sizeof(str_temp)); printf("sizeof str_nopacked = %d\n", sizeof(str_nopacked)); return 0; }编译运行:引用:[root@localhost root]# ./packedtest sizeof str = 5sizeof str_struct = 5sizeof str_temp = 6sizeof str_nopacked = 6packed属性：使用该属性可以使得变量或者结构体成员使用最小的对齐方式，即对变量是一字节对齐，对域（field）是位对齐。4.at绝对定位，可以把变量或函数绝对定位到Flash中，或者定位到RAM。1)、定位到flash中，一般用于固化的信息，如出厂设置的参数，上位机配置的参数，ID卡的ID号，flash标记等等const u16 gFlashDefValue[512] __attribute__((at(0x0800F000))) = {0x1111,0x1111,0x1111,0x0111,0x0111,0x0111};//定位在flash中,其他flash补充为00 const u16 gflashdata__attribute__((at(0x0800F000))) = 0xFFFF;2)、定位到RAM中，一般用于数据量比较大的缓存，如串口的接收缓存，再就是某个位置的特定变量u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN] __attribute__ ((at(0X20001000)));//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节,起始地址为0X20001000.注意：1)、绝对定位不能在函数中定义，局部变量是定义在栈区的，栈区由MDK自动分配、释放，不能定义为绝对地址，只能放在函数外定义。2)、定义的长度不能超过栈或Flash的大小，否则，造成栈、Flash溢出。5.section提到section，就得说RO RI ZI了，在ARM编译器编译之后，代码被划分为不同的段，RO Section(ReadOnly)中存放代码段和常量，RW Section(ReadWrite)中存放可读写静态变量和全局变量，ZI Section(ZeroInit)是存放在RW段中初始化为0的变量。于是本文的大体意思就清晰了，\_\_attribute\_\_((section("section_name")))，其作用是将作用的函数或数据放入指定名为"section_name"对应的段中。1)、编译时为变量指定段：__attribute__((section("name"))) RealView Compilation Tools for µVision Compiler Reference Guide Version 4.0 Home > Compiler-specific Features > Variable attributes > __attribute__((section("name"))) 4.5.6. __attribute__((section("name"))) Normally, the ARM compiler places the objects it generates in sections like data and bss. However, you might require additional data sections or you might want a variable to appear in a special section, for example, to map to special hardware. The section attribute specifies that a variable must be placed in a particular data section. If you use the section attribute, read-only variables are placed in RO data sections, read-write variables are placed in RW data sections unless you use the zero_init attribute. In this case, the variable is placed in a ZI section. Note This variable attribute is a GNU compiler extension supported by the ARM compiler. Example /* in RO section */ const int descriptor[3] __attribute__ ((section ("descr"))) = { 1,2,3 }; /* in RW section */ long long rw[10] __attribute__ ((section ("RW"))); /* in ZI section * long long altstack[10] __attribute__ ((section ("STACK"), zero_init));/2)、编译时为函数指定段__attribute__((section("name"))) RealView Compilation Tools for µVision Compiler Reference Guide Version 4.0 Home > Compiler-specific Features > Function attributes > __attribute__((section("name"))) 4.3.13. __attribute__((section("name"))) The section function attribute enables you to place code in different sections of the image. Note This function attribute is a GNU compiler extension that is supported by the ARM compiler. Example In the following example, Function_Attributes_section_0 is placed into the RO section new_section rather than .text. void Function_Attributes_section_0 (void) __attribute__ ((section ("new_section"))); void Function_Attributes_section_0 (void) { static int aStatic =0; aStatic++; } In the following example, section function attribute overrides the #pragma arm section setting. #pragma arm section code="foo" int f2() { return 1; } // into the 'foo' area __attribute__ ((section ("bar"))) int f3() { return 1; } // into the 'bar' area int f4() { return 1; } // into the 'foo' area #pragma arm section6.多个属性组合使用u8 FileAddr[100] __attribute__ ((section ("FILE_RAM"), zero_init,aligned(4)));    

内核日志：API及实现 [TOC]内核版本：Linux5.4.0本文首先通过介绍用于配置和收集日志信息的应用程序接口（API）来说明了内核的日志（见图 1 关于总结框架和组件的示意图）。然后，本文介绍了日志数据从内核到用户空间的移动过程。最后，本文还介绍了基于内核的日志数据的目标：用户空间中使用 rsyslog 进行日志管理。内核API内核的日志是通过 printk 函数实现的，它与用户空间对应函数 printf（按格式打印）具有相似的作用。printf 命令在编程语言中已存在很长时间，最近出现是在 C 语言中，但是最早出现可以追溯到 50 年代和 60 年代的 Fortran（PRINT 和 FORMAT 语句）、BCPL（writf 函数；BCPL 是 C 的前身）和 ALGOL 68 语言（printf 和 putf）。在内核中，printk（打印内核）可以使用与 printf 函数几乎一样的格式将将格式化消息写入到缓冲区。您可以在 ./linux/include/linux/kernel.h（及其实现 ./linux/kernel/printk.c）中看到 printk 的格式：int printk( const char * fmt, ... );这个格式表示的是一个用于定义文本和格式的字符串（类似于 printf），它同时带有一组可变个数参数（由省略号表示 [...]）。内核配置与错误通过 printk 实现的日志是通过内核配置选项 CONFIG_PRINTK 激活的。虽然 CONFIG_PRINTK 一般都是激活的，但是不包含这个选项的系统对内核的调用会返回一个 ENOSYS 错误返回值。在使用 printk 时，您首先会发现的不同点更多是关于协议，而不是功能的。这个特性使用了 C 语言的一种模糊方面来简化消息级别和优先级的规范。内核允许每一个消息根据日志级别（定义不同消息重要必的八种级别之一）来分类。这些级别可以用来判断系统是否不可用（紧急消息）、是否发现严重状况（严重消息）或者是否为简单报告消息。 这个内核代码直接将日志级别定义消息的第一个参数，下面这个例子说明的就是严重消息的定义：printk( KERN_CRIT "Error code %08x.\n", val );注意，第一个参数并不一个真正的参数，因为其中没有用于分隔级别（KERN_CRIT）和格式字符的逗号（,）。KERN_CRIT 本身只是一个普通的字符串（事实上，它表示的是字符串 "2"；表 1 列出了完整的日志级别清单）。作为预处理程序的一部分，C 会自动地使用一个名为 字符串串联 的功能将这两个字符串组合在一起。组合的结果是将日志级别和用户指定的格式字符串包含在一个字符串中。注意，如果调用者未将日志级别提供给 printk，那么系统就会使用默认值 KERN_WARNING（表示只有 KERN_WARNING 级别以上的日志消息会被记录。）在头文件include/linux/kernel_levels.h里面，定义了日志级别和使用方法：// 位置：include/linux/kernel_levels.h #define KERN_SOH "\001" /* ASCII Start Of Header */ #define KERN_SOH_ASCII '\001' #define KERN_EMERG KERN_SOH "0" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT KERN_SOH "1" /* action must be taken immediately */ #define KERN_CRIT KERN_SOH "2" /* critical conditions */ #define KERN_ERR KERN_SOH "3" /* error conditions */ #define KERN_WARNING KERN_SOH "4" /* warning conditions */ #define KERN_NOTICE KERN_SOH "5" /* normal but significant condition */ #define KERN_INFO KERN_SOH "6" /* informational */ #define KERN_DEBUG KERN_SOH "7" /* debug-level messages */ #define KERN_DEFAULT KERN_SOH "d" /* the default kernel loglevel */printk可以在内核的任意上下文中调用。这个调用从 ./linux/kernel/printk.c 中的 printk 函数开始，它会在使用 va_start 解析可变长度参数之后调用 vprintk（在同一个源文件）。printk函数的实现如下：asmlinkage __visible int printk(const char *fmt, ...) { va_list args; // 可变参数 int r; va_start(args, fmt); r = vprintk_func(fmt, args); va_end(args); return r; } EXPORT_SYMBOL(printk);其中vprintk_func（）函数定以如下：__printf(1, 0) int vprintk_func(const char *fmt, va_list args) { /* * Try to use the main logbuf even in NMI. But avoid calling console * drivers that might have their own locks. */ if ((this_cpu_read(printk_context) & PRINTK_NMI_DIRECT_CONTEXT_MASK) && raw_spin_trylock(&logbuf_lock)) { int len; len = vprintk_store(0, LOGLEVEL_DEFAULT, NULL, 0, fmt, args); raw_spin_unlock(&logbuf_lock); defer_console_output(); return len; } /* Use extra buffer in NMI when logbuf_lock is taken or in safe mode. */ if (this_cpu_read(printk_context) & PRINTK_NMI_CONTEXT_MASK) return vprintk_nmi(fmt, args); /* Use extra buffer to prevent a recursion deadlock in safe mode. */ if (this_cpu_read(printk_context) & PRINTK_SAFE_CONTEXT_MASK) return vprintk_safe(fmt, args); /* No obstacles. */ return vprintk_default(fmt, args); }vprintk 函数执行了许多管理级检查（递归检查），然后获取日志缓冲区的锁（\_\_log_buf）。接下来，它会对输入的字符串进行日志级别检查； 如果发现日志级别信息，那么对应的日志级别就会被设置。最后，vprintk 会获取当前时间（使用函数 cpu_clock）并使用 sprintf（不是标准库版本，而是在 ./linux/lib/vsprintf.c 中实现的内部内核版本）将它转换成一个字符串。这个字符串会被传递给 printk，然后它会被一个管理缓冲边界（emit_log_char）的特殊函数复制到内核日志缓冲区中。这个函数最后将获取和释放执行控制台信号，并将下一条日志消息发送到控制台（在 release_console_sem 中执行）。内核缓冲缓冲区的大小初始值为 4KB，但是最新的内核大小已经升级到 16KB（在不同的体系架构上，这个值最高可以达到 1MB）。日志辅助函数内核也提供了一些日志辅助函数，它们可以简化日志函数的使用。每一个日志级别都有一个对应的函数，它会扩展为 printk 函数的一个宏。例如，如果要使用 printk 处理 KERN_EMERG 日志级别时，您可以直接使用 pr_emerg。所有宏都已列在 ./linux/include/linux/kernel.h 文件中。至此，您已经了解用于将日志消息插入到内核环缓冲区的 API。现在，让我们讨论一下用于将数据从内核移动到用户空间的方法。内核日志与接口多用途的 syslog 系统调用提供了内核的日志缓冲区访问方法。这个调用执行了很多个操作，所有操作都可以在用户空间执行，但是只有一个操作可以被非 root 用户执行。syslog 系统调用的原型定义位于 ./linux/include/linux/syslog.h；而它的实现位于 ./linux/kernel/printk.c。syslog 调用是作为内核日志消息环缓冲区的输入/输出（I/O）和控制接口。通过 syslog 调用，应用程序可以读取日志消息（部分、整体或者只读取新消息）， 以及控制环缓冲区的行为（清除内容、设置日志的消息级别、启用或禁用控制台等等）。图 2 用图形说明了使用所讨论的主要组件进行日志记录的过程。syslog 调用（在内核中调用 ./linux/kernel/printk.c 的 do_syslog）是一个相对较小的函数，它能够读取和控制内核环缓冲区。注意在 glibc 2.0 中，由于词汇 syslog 使用过于广泛，这个函数的名称被修改成 klogctl，它指的是各种调用和应用程序。syslog 和 klogctl（在用户空间中）的原型函数定义为：int syslog( int type, char *bufp, int len ); int klogctl( int type, char *bufp, int len );type 参数是用于传递所执行的命令，它指定了可选的缓冲区长度。有一些命令（如清除环缓冲）是忽略 bufp 和 len 这两个参数的。虽然前面两个命令类型不会对内核进行任何操作，但是其余命令则是用于读取日志消息或控制日志。其中有三个命令是用于读取日志消息的。SYSLOG_ACTION_READ 用于阻塞操作，直至日志消息到达后才释放该操作，然后将它们返回到所提供的缓冲区。这个命令会处理这些消息（旧的消息将不会出现在这个命令的后续调用中。）SYSLOG_ACTION_READ_ALL 命令会从日志读取最后 n 个字符（而 n 是在传递给 klogctl 的参数 'len' 中定义的）。SYSLOG_ACTION_READ_CLEAR 命令会先执行 SYSLOG_ACTION_READ_ALL 操作，然后执行 SYSLOG_ACTION_CLEAR 命令（清除环缓冲区）。SYSLOG_ACTION_CONSOLE ON 和 OFF 可以将日志级别设置为激活或禁用日志消息输出到控制台，而 SYSLOG_CONSOLE_LEVEL 则允许调用者定义控制台所接受的日志消息级别。最后，SYSLOG_ACTION_SIZE_BUFFER 是用于返回内核环缓冲区大小，而 SYSLOG_ACTION_SIZE_UNREAD 则返回当前内核环缓冲区可读取的字符数。表 2 显示了 SYSLOG 命令的完整清单。使用 syslog/klogctl 系统调用实现的命令：#ifndef _LINUX_SYSLOG_H #define _LINUX_SYSLOG_H /* Close the log. Currently a NOP. */ #define SYSLOG_ACTION_CLOSE 0 /* Open the log. Currently a NOP. */ #define SYSLOG_ACTION_OPEN 1 /* Read from the log. */ #define SYSLOG_ACTION_READ 2 /* Read all messages remaining in the ring buffer. */ #define SYSLOG_ACTION_READ_ALL 3 /* Read and clear all messages remaining in the ring buffer */ #define SYSLOG_ACTION_READ_CLEAR 4 /* Clear ring buffer. */ #define SYSLOG_ACTION_CLEAR 5 /* Disable printk's to console */ #define SYSLOG_ACTION_CONSOLE_OFF 6 /* Enable printk's to console */ #define SYSLOG_ACTION_CONSOLE_ON 7 /* Set level of messages printed to console */ #define SYSLOG_ACTION_CONSOLE_LEVEL 8 /* Return number of unread characters in the log buffer */ #define SYSLOG_ACTION_SIZE_UNREAD 9 /* Return size of the log buffer */ #define SYSLOG_ACTION_SIZE_BUFFER 10 #define SYSLOG_FROM_READER 0 #define SYSLOG_FROM_PROC 1 int do_syslog(int type, char __user *buf, int count, int source); #endif /* _LINUX_SYSLOG_H */在实现上面的 syslog/klogctl 层之后，kmsg proc 文件系统成为一个 I/O 通道（在 ./linux/fs/proc/kmsg.c 中实现的），它提供了从内核缓冲区读取日志消息的二进制接口。这个读取操作通常是由一个守护程序（klogd 或 rsyslogd）实现的，它会处理这些消息，然后将它们传递给 rsyslog，以便（基于它的配置）转发到正确的日志文件中。文件 /proc/kmsg 实现了少数等同于内部 do_syslog 的文件操作。在内部，open 调用与 SYSLOG_ACTION_OPEN 有关，而 SYSLOG_ACTION_CLOSE 则与 release 有关（每一个调用都实现为一个 No Operation Performed [NOP]）。这个轮循操作会等待文件活动的完成，然后才调用 SYSLOG_ACTION_SIZE_UNREAD 确定可以读取的字符数。最后，read 操作会被映射到 SYSLOG_ACTION_READ，以处理可用的日志消息。注意，用户是不会用到 /proc/kmsg 文件的：守护程序用它来获取日志消息，并将它们转发到 /var 空间内必要的日志文件中。用户空间应用程序用户空间提供了许多读取和管理内核日志的访问方法。我们开始先介绍较底层的接口（如 /proc 文件系统配置元素），然后再介绍更高层的应用程序。/proc 文件系统不仅提供了一个访问日志消息（kmsg）的二进制接口。它还有许多与上面讨论的 syslog/klogctl 相关或无关的配置元素。清单 1 显示了这些参数。清单 1. /proc 中的 printk 配置参数mtj@ubuntu:~$ cat /proc/sys/kernel/printk 4 4 1 7 mtj@ubuntu:~$ cat /proc/sys/kernel/printk_delay 0 mtj@ubuntu:~$ cat /proc/sys/kernel/printk_ratelimit 5 mtj@ubuntu:~$ cat /proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst 10在清单 1 中，第一项定义了 printk API 当前使用的日志级别。这些日志级别表示了控制台的日志级别、默认消息日志级别、最小控制台日志级别和默认控制台日志级别。printk_delay 值表示的是 printk 消息之间的延迟毫秒数（用于提高某些场景的可读性）。注意，这里它的值为 0，而它是不可以通过 /proc 设置的。printk_ratelimit 定义了消息之间允许的最小时间间隔（当前定义为每 5 秒内的某个内核消息数）。消息数量是由 printk_ratelimit_burst 定义的（当前定义为 10）。如果您拥有一个非正式内核而又使用有带宽限制的控制台设备（如通过串口）， 那么这非常有用。注意，在内核中，速度限制是由调用者控制的，而不是在 printk 中实现的。如果一个 printk 用户要求进行速度限制，那么该用户就需要调用 printk_ratelimit 函数。dmesg 命令也可用于打印和控制内核环缓冲区。这个命令使用 klogctl 系统调用来读取内核环缓冲区，并将它转发到标准输出（stdout）。这个命令也可以用来清除内核环缓冲区（使用 -c 选项），设置控制台日志级别（-n 选项），以及定义用于读取内核日志消息的缓冲区大小（-s 选项）。注意，如果没有指定缓冲区大小，那么 dmesg 会使用 klogctl 的 SYSLOG_ACTION_SIZE_BUFFER 操作确定缓冲区大小。最后，所有日志应用程序都是基于一个标准化日志框架 syslog，主流操作系统（包括 Linux® 和 Berkeley Software Distribution [BSD]）都实现了这个框架。syslog 使用自身的协议实现在不同传输协议的事件通知消息传输（将组件分成发起者、中继者和收集者）。在许多情况中，所有这三种组件都在一个主机上实现。除了 syslog 的许多有意思的特性，它还规定了日志信息是如何收集、过滤和存储的。syslog 已经经过了许多的变化和发展。您可能听过 syslog、klog 或 sysklogd。最新版本的 Ubuntu 使用的是名为 rsyslog（基于原先的 syslog）的新版本 syslog，它指的是可靠的和扩展的 syslogd。syslogd 守护程序通过它的配置文件 /etc/rsyslog.conf 来理解 /proc 文件系统的 kmsg 接口，并使用这些接口获取内核日志消息。注意，在内部，所有日志级别都是通过 /proc/kmsg 写入的，这样所传输的日志级别就不是由内核决定的，而是由 rsyslog 本身决定的。然后这些内核日志消息会存储在 /var/log/kern.log（及其他配置的文件）。在 /var/log 中有许多的日志文件，包括一般消息和系统相调用（/var/log/messages）、系统启动日志（/var/log/boot.log）、认证日志（/var/log/auth.log）等等。虽然您可以检查这些日志，但是您也可以使用它们进行自动审计和检查。有许多日志文件分析器可以用于故障修复， 或者满足安全规范要求，以及自动地使用诸如模式识别或相关性分析（甚至是跨系统的）来发现问题。结束语本文简单地介绍了内核日志和一些应用程序—包括在内核中创建内核日志消息，在内核的环缓冲区存储消息，使用 syslog/klogctl 或 /proc/kmsg 实现到用户空间的消息传输，通过 rsyslog 日志框架实现转发，以及它在 /var/log 子树的最终测试位置。Linux 提供了（包括内核及外部空间的）丰富且灵活的日志框架。

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在qemu上运行ARM 代码仓库在https://github.com/ADTXL/qemu_kernel喜欢的话可以点下star1. 简介学习kenel,使用qemu搭建环境2. 使用说明2.1 编译安装qemu参考qemu/readme.md2.2 安装toolchain本来打算把toolchain也直接上传的，arm64的toolchain有些文件大于100M,不太好直接上传，只上传了arm32的toolchain.如果对版本没有要求可以直接使用命令安装,# 32 bit sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf # 64 bit sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu2.3 编译以编译和运行arm64为例2.3.1 修改路径运行脚本时需要修改脚本run_qemu中和路径"qemuBinPath"和"KernelRootPath"为真实的存在路径2.3.2 编译有些包没有的可能需要安装下，还有些缺少的根据编译报错安装即可，下面是我编译时需要的包sudo apt install bison sudo apt install flex sudo apt install openssl sudo apt install libssl-dev sudo apt install bc然后编译cd buildroot/linux/qemu/arm make -j62.3.3 运行使用如下命令cd buildroot/linux/qemu/arm ./run_qemu.sh如下所示：user@b10fa2dc8f66:~/txl/project/qemu_kernel/buildroot/linux/qemu/arm$ ./run_qemu.sh run qemu without external filesystem mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018) Creating regular file /home/user/txl/project/qemu_kernel/work/linux-qemu-arm-4_19/image/rootfs.ext4 Creating filesystem with 512000 1k blocks and 128016 inodes Filesystem UUID: 61e2e1d6-dbfb-4068-a749-eba9e5bbfe54 Superblock backups stored on blocks: 8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409 Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (8192 blocks): done Copying files into the device: done Writing superblocks and filesystem accounting information: ...... [ 0.794850] devtmpfs: mounted [ 0.969362] Freeing unused kernel memory: 768K [ 0.971016] Run /sbin/init as init process mount: mounting tmpfs on /tmp failed: Invalid argument mount: mounting sdcardfs on /sdcard failed: No such device [ 1.102253] EXT4-fs (vda): re-mounted. Opts: (null) Processing /etc/profile... Done / # ls bin home lost+found root sys usr dev lib mnt sbin system var etc linuxrc proc sdcard tmp 如果想退出，按Ctrl +a,然后再按x即可。3. 目录结构说明TODO

uboot的介绍 目录：:stuck_out_tongue_winking_eye:[TOC]1. uboot是干嘛的uboot 属于bootloader的一种，是用来引导启动内核的，它的最终目的就是，从flash中读出内核，放到内存中，启动内核所以，由上面描述的，就知道，UBOOT需要具有读写flash的能力。2. uboot怎么启动内核uboot刚开始被放到flash中，板子上电后，会自动把其中的一部分代码拷到内存中执行，这部分代码负责把剩余的uboot代码拷到内存中，然后uboot代码再把kernel部分代码也拷到内存中，并且启动，内核启动后，挂着根文件系统，执行应用程序。参考：https://blog.csdn.net/yilongdashi/article/details/87968572

动态内存分配 目录：[TOC]1.malloc和free函数原型如下，在头文件stdlib.h中声明：void *malloc(size_t size); void free(void *pointer);malloc的参数是需要分配的内存字节数。如果内存池中的可用内存可以满足这个需求，malloc就返回一个指向被分配的内存块起始位置的指针。malloc分配的是一块连续的内存，并且不对这块内存进行任何的初始化。如果操作系统无法向malloc提供更多的内存，malloc就返回一个NULL指针。因此，对每个从malloc返回的指针都进行检查，确保它并非NULL是非常重要的。free的参数必须要么是NULL，要么是一个先前从malloc、calloc或realloc返回的值。向free传递一个NULL参数不会产生任何效果。malloc返回一个类型为void*的指针，一个void*类型的指针可以转换成其它任何类型的指针2.calloc和realloccalloc和realloc的函数原型如下所示：void *calloc(size_t num_elements, size_t element_size); void realloc(void *ptr, size_t new_size);malloc和calloc之间的主要区别是calloc在返回指向内存的指针之前把它初始化为0。calloc和malloc之间另一个较小的区别是它们请求内存数量的方式不同。calloc的参数包括所需元素的数量和每个元素的字节数。根据这些值，它能够计算出总共需要分配的内存。realloc函数用于修改一个原先已经分配的内存块的大小。使用这个函数，可以使一块内存扩大或缩小。如果它用于扩大一个内存块，那么这块内存原先的内容依然保留，新增加的内存添加到原先内存块的后面，新内存并未以任何方法进行初始化。如果它用于缩小内存块，该内存块尾部的部分内存便被拿掉，剩余部分内存的原先内容依然保留。如果原先的内存块无法改变大小，realloc将分配另一块正确大小的内存，并把原先那块内存的内容复制到新块上。因此，在使用realloc之后，你就不能再使用指向旧内存的指针，而是应该用realloc所返回的新指针。3. 常见的动态内存错误在使用动态内存分配的程序中，常常会出现许多错误。这些错误包括对NULL指针进行解引用操作、对分配的内存进行操作时越过边界、释放并非动态分配的内存、试图释放一块动态分配的内存以及一块动态内存被释放之后被继续使用。动态内存分配最常见的错误就是忘记检查所请求的内存是否成功分配// 记得对分配的内存进行检查 if (new_mem == NULL) printf( "Out of memory" ); exit(1);动态内存分配的第二大错误来源是操作内存时超出了分配内存的边界在malloc和free的有些实现中，它们以链表的形式维护可用的内存池。对分配的内存之外的区域进行访问可能破坏这个链表，这有可能产生异常，从而终止程序。

gcc和objdump 1. gcc-ansi 关闭 gnu c中与ansi c不兼容的特性,激活ansi c的专有特性 ( 包括禁止一些 asm inline typeof 关键字 , 以及 UNIX,vax 等预处理宏-lxx 表示动态加载libxx.so库-Lxx 表示增加目录xx，让编译器可以在xx下寻找库文件-Ixx 表示增加目录xx，让编译器可以在xx下寻找头文件优化选项-shared 生成共享目标文件。通常用在建立共享库时-Wall 生成所有警告信息。一下是具体的选项，可以单独使用简单的GCC语法：如果你只有一个文件（或者只有几个文件），那么就可以不写Makefile文件（当然有Makefile更加方便），用gcc直接编译就行了。在这里我们只介绍几个我经常用的几个参数，第一是 “-o”，它后面的参数表示要输出的目标文件，再一个是 “-c”，表示仅编译（Compile），不链接（Make），如果没有”-c”参数，那么就表示链接，如下面的几个命令：gcc –c test.c，表示只编译test.c文件，成功时输出目标文件test.ogcc –c test.c –o test.o ，与上一条命令完全相同gcc –o test test.o，将test.o连接成可执行的二进制文件testgcc –o test test.c，将test.c编译并连接成可执行的二进制文件testgcc test.c –o test，与上一条命令相同gcc –c test1.c，只编译test1.c，成功时输出目标文件test1.ogcc –c test2.c，只编译test2.c，成功时输出目标文件test2.ogcc –o test test1.o test2.o，将test1.o和test2.o连接为可执行的二进制文件testgcc –c test test1.c test2.c，将test1.o和test2.o编译并连接为可执行的二进制文件test注：如果你想编译cpp文件，那么请用g++，否则会有类似如下莫名其妙的错误：cc3r3i2U.o(.eh_frame+0x12): undefined reference to `__gxx_personality_v0’......还有一个参数是”-l”参数，与之紧紧相连的是表示连接时所要的链接库，比如多线程，如果你使用了pthread_create函数，那么你就应该在编译语句的最后加上”-lpthread”，”-l”表示连接，”pthread”表示要连接的库，注意他们在这里要连在一起写，还有比如你使用了光标库curses，那么呢就应该在后面加上”-lcurses”，比如下面的写法：gcc –o test test1.o test2.o –lpthread –lcurses例如: 在ubuntu 环境下编译基于course库函数的程序时，如果不带 -lncurses时，会出现screen1.c:(.text+0x12)：对‘initscr’未定义的引用screen1.c:(.text+0x24)：对‘wmove’未定义的引用screen1.c:(.text+0x39)：对‘printw’未定义的引用screen1.c:(.text+0x4a)：对‘wrefresh’未定义的引用screen1.c:(.text+0x5f)：对‘endwin’未定义的引用需使用 gcc -o screen1 screen1.c -lncurses2. objdumpgcc命令之 objdump ---------------objdump是用查看目标文件或者可执行的目标文件的构成的GCC工具----------以下3条命令足够那些喜欢探索目标文件与源代码之间的丝丝的关系的朋友。objdump -x obj 以某种分类信息的形式把目标文件的数据组织（被分为几大块）输出 <可查到该文件的所有动态库> objdump -t obj 输出目标文件的符号表()objdump -h obj 输出目标文件的所有段概括()objdump -j .text/.data -S obj 输出指定段的信息，大概就是反汇编源代码把objdump -S obj C语言与汇编语言同时显示 以下为网上摘录文章。关于nm -s的显示请自己man nm查看objdump命令的man手册objdump - 显示二进制文件信息objdump [-a] [-b bfdname | --target=bfdname] [-C] [--debugging] [-d] [-D] [--disassemble-zeroes] [-EB|-EL|--endian={big|little}] [-f] [-h] [-i|--info] [-j section | --section=section] [-l] [-m machine ] [--prefix-addresses] [-r] [-R] [-s|--full-contents] [-S|--source] [--[no-]show-raw-insn] [--stabs] [-t] [-T] [-x] [--start-address=address] [--stop-address=address] [--adjust-vma=offset] [--version] [--help] objfile... --archive-headers-a 显示档案库的成员信息，与 ar tv 类似objdump -a libpcap.a 和 ar -tv libpcap.a 显示结果比较比较 显然这个选项没有什么意思。--adjust-vma=offsetWhen dumping information, first add offset to all the section addresses. This is useful if the sec- tion addresses do not correspond to the symbol table, which can happen when putting sections at particular addresses when using a format which can not represent section addresses, such as a.out.-b bfdname--target=bfdname指定目标码格式。这不是必须的，objdump能自动识别许多格式， 比如：objdump -b oasys -m vax -h fu.o 显示fu.o的头部摘要信息，明确指出该文件是Vax系统下用Oasys 编译器生成的目标文件。objdump -i将给出这里可以指定的 目标码格式列表--demangle-C 将底层的符号名解码成用户级名字，除了去掉所有开头 的下划线之外，还使得C++函数名以可理解的方式显示出来。--debugging显示调试信息。企图解析保存在文件中的调试信息并以C语言 的语法显示出来。仅仅支持某些类型的调试信息。--disassemble-d 反汇编那些应该还有指令机器码的section--disassemble-all-D 与 -d 类似，但反汇编所有section--prefix-addresses反汇编的时候，显示每一行的完整地址。这是一种比较老的反汇编格式。 显示效果并不理想，但可能会用到其中的某些显示，自己可以对比。--disassemble-zeroes一般反汇编输出将省略大块的零，该选项使得这些零块也被反汇编。-EB-EL--endian={big|little}这个选项将影响反汇编出来的指令。 little-endian就是我们当年在dos下玩汇编的时候常说的高位在高地址， x86都是这种。 --file-headers-f 显示objfile中每个文件的整体头部摘要信息。--section-headers--headers-h 显示目标文件各个section的头部摘要信息。--help 简短的帮助信息。--info-i 显示对于 -b 或者 -m 选项可用的架构和目标格式列表。--section=name-j name 仅仅显示指定section的信息--line-numbers-l 用文件名和行号标注相应的目标代码，仅仅和-d、-D或者-r一起使用 使用-ld和使用-d的区别不是很大，在源码级调试的时候有用，要求 编译时使用了-g之类的调试编译选项。--architecture=machine-m machine指定反汇编目标文件时使用的架构，当待反汇编文件本身没有描述 架构信息的时候(比如S-records)，这个选项很有用。可以用-i选项 列出这里能够指定的架构 --reloc-r 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。--dynamic-reloc-R 显示文件的动态重定位入口，仅仅对于动态目标文件有意义，比如某些 共享库。--full-contents-s 显示指定section的完整内容。objdump --section=.text -s inet.o | more --source-S 尽可能反汇编出源代码，尤其当编译的时候指定了-g这种调试参数时， 效果比较明显。隐含了-d参数。--show-raw-insn反汇编的时候，显示每条汇编指令对应的机器码，除非指定了 --prefix-addresses，这将是缺省选项。 --no-show-raw-insn反汇编时，不显示汇编指令的机器码，这是指定 --prefix-addresses 选项时的缺省设置。 --stabsDisplay the contents of the .stab, .stab.index, and .stab.excl sections from an ELF file. This is only useful on systems (such as Solaris 2.0) in which .stab debugging symbol-table entries are carried in an ELF section. In most other file formats, debug- ging symbol-table entries are interleaved with linkage symbols, and are visible in the --syms output. --start-address=address从指定地址开始显示数据，该选项影响-d、-r和-s选项的输出。 --stop-address=address显示数据直到指定地址为止，该选项影响-d、-r和-s选项的输出。 --syms-t 显示文件的符号表入口。类似于nm -s提供的信息--dynamic-syms-T 显示文件的动态符号表入口，仅仅对动态目标文件有意义，比如某些 共享库。它显示的信息类似于 nm -D|--dynamic 显示的信息。--version 版本信息objdump --version --all-headers-x 显示所有可用的头信息，包括符号表、重定位入口。-x 等价于 -a -f -h -r -t 同时指定。objdump -x inet.o 参看 nm(1)★ objdump应用举例(待增加)/*g++ -g -Wstrict-prototypes -Wall -Wunused -o objtest objtest.c*/includeincludeint main ( int argc, char * argv[] ){execl( "/bin/sh", "/bin/sh", "-i", 0 ); return 0;}g++ -g -Wstrict-prototypes -Wall -Wunused -o objtest objtest.cobjdump -j .text -Sl objtest | more/main(查找)08048750：main():/home/scz/src/objtest.c:7*/includeincludeint main ( int argc, char * argv[] ){8048750: 55 pushl %ebp8048751: 89 e5 movl %esp,%ebp/home/scz/src/objtest.c:8 execl( "/bin/sh", "/bin/sh", "-i", 0 );8048753: 6a 00 pushl $0x08048755: 68 d0 87 04 08 pushl $0x80487d0804875a: 68 d3 87 04 08 pushl $0x80487d3804875f: 68 d3 87 04 08 pushl $0x80487d38048764: e8 db fe ff ff call 8048644 <_init+0x40>8048769: 83 c4 10 addl $0x10,%esp/home/scz/src/objtest.c:9 return 0;804876c: 31 c0 xorl %eax,%eax804876e: eb 04 jmp 8048774 8048770: 31 c0 xorl %eax,%eax8048772: eb 00 jmp 8048774 /home/scz/src/objtest.c:10}8048774: c9 leave 8048775: c3 ret 8048776: 90 nop如果说上面还不够清楚，可以用下面的命令辅助一下：objdump -j .text -Sl objtest --prefix-addresses | moreobjdump -j .text -Dl objtest | more用以上不同的命令去试会得到惊喜！

目标文件格式 编译器编译源代码后生成的文件叫做目标文件。目标文件从结构上讲，它是已经编译后的可执行文件格式，只是还没有经过链接的过程，其中可能有些符号或有些地址还没有被调整。其实它本身就是按照可执行文件格式存储的，只是跟真正的可执行文件在结构上稍有不同。1.1 目标文件的格式Linux下的可执行文件格式是ELF(Executable Linkable Format)。ELF文件标准把系统中采用的ELF格式的文件分为四类，分别是：可重定位文件(Relocatable File)如Linux下的.o可执行文件(Executable File)共享目标文件(Shared Object File)如Linux下的.so核心转储文件(Core Dump File)当进程意外终止时，系统可以将该进程的地址空间的内容及终止时的一些其它信息转储到核心转储文件如Linux下的core dumpLinux下使用file命令可以查看相应的文件格式，file test.o1.2 目标文件时什么样的section（节）与segment（段）二者唯一的区别是在ELF的链接视图和装载视图的时候code section（代码段）存放编译后的机器指令，如".code"、".text"data section（数据段）存放编译后的全局变量和局部静态变量，如.data文件头ELF文件的开头是一个“文件头”，它描述了整个文件的文件属性，包括文件是否可执行、是静态链接还是动态链接及入口地址（如果是可执行文件）、目标硬件、目标操作系统等信息，文件头还包括一个段表。section table（段表）段表是一个描述文件中各个段的数组。段表描述了文件中各个段在文件中的偏移位置及段的属性等，从段表里面可以得到各个段的所有信息。.bss段未初始化的全局变量和局部静态变量一般放在.bss段。程序运行的时候这些变量确是要占内存空间的，并且可执行文件必须记录所有未初始化的全局变量和局部静态变量的大小总和。所以.bss段只是为位初始化的全局变量和局部静态变量预留位置而已，它并没有内容，所以在文件中也不占据空间。总体来说，程序源代码被编译以后主要分成两种段：程序指令和程序数据。代码段属于程序指令，而数据段和.bss段属于程序数据。1.3 一个实例：simple_section.osimple_section.c代码如下：/* * Linux: gcc -c simple-section.c */ int printf( const char* format, ... ); int global_int_var = 84; int global_uninit_var; void func1(int i) { printf( "%d\n", i); } int main(void) { static int static_var = 85; static int static_var2; int a = 1; int b; func1( static_var + static_var2 + a + b ); return a; }使用gcc编译文件（-c参数表示只编译不链接）gcc -c simple_section.c 使用objdump查看目标文件的结构和内容，Linux下还有一个工具readelf，是专门针对elf文件格式的解析器参数-h把各个段的信息打印出来，-x打印更多的信息objdump -h simple_section.o显示如下：user@user-HP-ProDesk-600-G5-MT:~/txl/code/c/simlesection$ objdump -h simple_section.o simple_section.o： 文件格式 elf64-x86-64 节： Idx Name Size VMA LMA File off Algn 0 .text 00000057 0000000000000000 0000000000000000 00000040 2**0 CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, CODE 1 .data 00000008 0000000000000000 0000000000000000 00000098 2**2 CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 2 .bss 00000004 0000000000000000 0000000000000000 000000a0 2**2 ALLOC 3 .rodata 00000004 0000000000000000 0000000000000000 000000a0 2**0 CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 4 .comment 0000002a 0000000000000000 0000000000000000 000000a4 2**0 CONTENTS, READONLY 5 .note.GNU-stack 00000000 0000000000000000 0000000000000000 000000ce 2**0 CONTENTS, READONLY 6 .eh_frame 00000058 0000000000000000 0000000000000000 000000d0 2**3 CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA 其中Size表示段的长度，File off表示段所在的位置，每个段的第二行CONTENTS, ALLOC等表示段的属性，“CONTENTS”表示段在文件中存在。使用size命令，可以用来查看ELF文件代码段、数据段和bss段的长度（dec表示3个段长度和的十进制，hex表示长度和的十六进制）user@user-HP-ProDesk-600-G5-MT:~/txl/code/c/simlesection$ size simple_section.o text data bss dec hex filename 179 8 4 191 bf simple_section.o objdump的“-s”参数可以将所有段的内容以十六进制的方式打印出来，“-d”参数可以将所有包含指令的段反汇编objdump -s -d simple_section.o显示内容如下：simple_section.o： 文件格式 elf64-x86-64 Contents of section .text: 0000 554889e5 4883ec10 897dfc8b 45fc89c6 UH..H....}..E... 0010 488d3d00 000000b8 00000000 e8000000 H.=............. 0020 0090c9c3 554889e5 4883ec10 c745f801 ....UH..H....E.. 0030 0000008b 15000000 008b0500 00000001 ................ 0040 c28b45f8 01c28b45 fc01d089 c7e80000 ..E....E........ 0050 00008b45 f8c9c3 ...E... Contents of section .data: 0000 54000000 55000000 T...U... Contents of section .rodata: 0000 25640a00 %d.. Contents of section .comment: 0000 00474343 3a202855 62756e74 7520372e .GCC: (Ubuntu 7. 0010 352e302d 33756275 6e747531 7e31382e 5.0-3ubuntu1~18. 0020 30342920 372e352e 3000 04) 7.5.0. Contents of section .eh_frame: 0000 14000000 00000000 017a5200 01781001 .........zR..x.. 0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000 ................ 0020 00000000 24000000 00410e10 8602430d ....$....A....C. 0030 065f0c07 08000000 1c000000 3c000000 ._..........<... 0040 00000000 33000000 00410e10 8602430d ....3....A....C. 0050 066e0c07 08000000 .n...... Disassembly of section .text: 0000000000000000 <func1>: 0: 55 push %rbp 1: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 4: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 8: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp) b: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax e: 89 c6 mov %eax,%esi 10: 48 8d 3d 00 00 00 00 lea 0x0(%rip),%rdi # 17 <func1+0x17> 17: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 1c: e8 00 00 00 00 callq 21 <func1+0x21> 21: 90 nop 22: c9 leaveq 23: c3 retq 0000000000000024 <main>: 24: 55 push %rbp 25: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 28: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 2c: c7 45 f8 01 00 00 00 movl $0x1,-0x8(%rbp) 33: 8b 15 00 00 00 00 mov 0x0(%rip),%edx # 39 <main+0x15> 39: 8b 05 00 00 00 00 mov 0x0(%rip),%eax # 3f <main+0x1b> 3f: 01 c2 add %eax,%edx 41: 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%eax 44: 01 c2 add %eax,%edx 46: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax 49: 01 d0 add %edx,%eax 4b: 89 c7 mov %eax,%edi 4d: e8 00 00 00 00 callq 52 <main+0x2e> 52: 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%eax 55: c9 leaveq 56: c3 retq 在.text段，最左面一列是偏移量，中间四列是十六进制内容，最右面一列是.text段的ASCII码形式。.data段保存的是那些已经初始化了的全局静态变量和局部静态变量。字符串常量"%d\n"，它是一种只读数据，所以它被放到了“.rodata”段，我们可以从输出结果看到".rodata"这个段的4个字节刚好是这个字符串常量的ASCII字节序，最后以\0结尾。.bss段存放的是未初始化的全局变量和局部静态变量。还有一些其它的常用段如下：常用的段名说明.rodata跟.rodata一样.interp/lib64/ld-linux.so.2（动态链接器的路径，有入口函数，装载的时候启动）.dynamic动态链接信息.symtab用于静态链接和调试（符号表保留在文件中，不加载进内存）.dynsym用于动态链接（符号表会被加载进内存）.init和.finit1 共享对象可能会持有这两个段，做为共享对象的入口和出口函数 2 c++中的全局对象，或者static对象的构造函数和析构函数.comment存放的是编译器版本信息.debug调试信息.plt和.got动态链接的跳转表和全局入口表1.4 ELF文件结构描述ELF目标文件格式的最前部是ELF文件头,它描述了整个文件的基本属性，比如ELF文件版本、目标机器型号、程序入口地址等。紧接着就是各个段。其中ELF文件中与段有关的重要结构就是段表，该表描述了ELF文件包含的所有段的信息，比如每个段的段名、段的长度、在文件中的偏移、读写权限及段的其他属性。1.4.1 文件头使用readelf命令来详细查看ELF文件，readelf -h simple_section.o输出如下：ELF 头： Magic： 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 类别: ELF64 数据: 2 补码，小端序 (little endian) 版本: 1 (current) OS/ABI: UNIX - System V ABI 版本: 0 类型: REL (可重定位文件) 系统架构: Advanced Micro Devices X86-64 版本: 0x1 入口点地址： 0x0 程序头起点： 0 (bytes into file) Start of section headers: 1104 (bytes into file) 标志： 0x0 本头的大小： 64 (字节) 程序头大小： 0 (字节) Number of program headers: 0 节头大小： 64 (字节) 节头数量： 13 字符串表索引节头： 12 ELF魔数：最前面的16个字节刚好对应“Elf32_Ehdr”的e_ident这个成员。1.4.2 段表使用readelf工具来查看文件的段，它显示出来的结果才是真正的段表结构readelf -S simple_section.o输出如下：There are 13 section headers, starting at offset 0x450: 节头： [号] 名称 类型 地址 偏移量 大小 全体大小 旗标 链接 信息 对齐 [ 0] NULL 0000000000000000 00000000 0000000000000000 0000000000000000 0 0 0 [ 1] .text PROGBITS 0000000000000000 00000040 0000000000000057 0000000000000000 AX 0 0 1 [ 2] .rela.text RELA 0000000000000000 00000340 0000000000000078 0000000000000018 I 10 1 8 [ 3] .data PROGBITS 0000000000000000 00000098 0000000000000008 0000000000000000 WA 0 0 4 [ 4] .bss NOBITS 0000000000000000 000000a0 0000000000000004 0000000000000000 WA 0 0 4 [ 5] .rodata PROGBITS 0000000000000000 000000a0 0000000000000004 0000000000000000 A 0 0 1 [ 6] .comment PROGBITS 0000000000000000 000000a4 000000000000002a 0000000000000001 MS 0 0 1 [ 7] .note.GNU-stack PROGBITS 0000000000000000 000000ce 0000000000000000 0000000000000000 0 0 1 [ 8] .eh_frame PROGBITS 0000000000000000 000000d0 0000000000000058 0000000000000000 A 0 0 8 [ 9] .rela.eh_frame RELA 0000000000000000 000003b8 0000000000000030 0000000000000018 I 10 8 8 [10] .symtab SYMTAB 0000000000000000 00000128 0000000000000198 0000000000000018 11 11 8 [11] .strtab STRTAB 0000000000000000 000002c0 000000000000007c 0000000000000000 0 0 1 [12] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 000003e8 0000000000000061 0000000000000000 0 0 1 Key to Flags: W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info), L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS), C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude), l (large), p (processor specific) 1.4.3 重定位表.rela.text类型位RELA，是一个重定位表。链接器在处理目标文件时，需要对目标文件中某些部位进行重定位，即代码段和数据段中那些绝对地址的引用的位置。这些重定位信息都记录在重定位表里面。.rela.text段就是.text段的重定位表，因为.text段中至少有一个绝对地址的引用，那就是对printf函数的调用。而.data段则没有对绝对地址的引用，它只包含了几个常量，所以没有针对data段的重定位表。1.4.4 字符串表.strtab(string table): 字符串表，用来保存普通的字符串 .shstrtab(section header string table)：用来保存段表中用到的字符串，最常见的就是段名

内核配置 1.内核源码编译过程1.遍历每个源码目录的（或配置指定的源码目录）Makefile2.每个目录的Makefile会根据Kconfig文件定制要编译的对象3.最后回到顶层目录的Makefile执行编译据此，我们可以得出各个文件的作用Kconfig--->（每个源码目录下）提供选项.config--->（源码顶层目录下）保存选择结果Makefile--->（每个源码目录下）根据.config中的内容来告知编译系统如何编译2. Kconfig基本语法2.1 单一选项总体原则：每一个config就是一个选项，最上面跟着控制句柄，下面则是对这个选项的配置，如选项名是什么，依赖什么，选中这个后同时会选择什么。config CPU_S5PC100 bool "选项名" select S5P_EXT_INT select SAMSUNG_DMADEV help Enable S5PC100 CPU supportconfig —> 选项CPU_S5PC100 —>句柄，可用于控制Makefile 选择编译方式bool —>选择可能：TRUE选中、FALSE不选 选中则编译，不选中则不编译。如果后面没有字符串名称，则表示其不会出现在选择软件列表中select —> 当前选项选中后则select后指定的选项自动被选择depends on ARM || BLACKFIN || MIPS || COLDFIREdepend on 依赖，后面的四个选择其中至少一个被选择，这个选项才能被选config DM9000 tristate "DM9000 support"tristate —> 选中并编译进内核、不选编译成模块2.2 选项为数字config ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT int "Maximum PAGE_SIZE order of alignment for DMA IOMMU buffers" ---->该选项是一个整型值 range 4 9 ---->该选项的范围值 default 8 ---->该选项的默认值 help DMA mapping framework by default aligns all buffers to the smallest ...这里的defult其实也可以用在bool中config STACKTRACE_SUPPORT bool --->该选项可以选中或不选，且不会出现在选择列表中 default y ---->表示缺省情况是选中2.3 if..endifif ARCH_S5PC100 --->如果ARCH_S5PC100选项选中了，则在endif范围内的选项才会被选 config CPU_S5PC100 bool "选项名" select S5P_EXT_INT select SAMSUNG_DMADEV help Enable S5PC100 CPU support endif举个例子，如果CPU没有选择使用多核CPU，则不会出现CPU个数的选项。2.4 choice多个选项choice --->表示选择列表 prompt "Default I/O scheduler" //主目录名字 default DEFAULT_CFQ //默认CFQ help Select the I/O scheduler which will be used by default for all block devices. config DEFAULT_DEADLINE bool "Deadline" if IOSCHED_DEADLINE=y config DEFAULT_CFQ bool "CFQ" if IOSCHED_CFQ=y config DEFAULT_NOOP bool "No-op" endchoice2.5 menu与menuconfigmenu "Boot options" ----> menu表示该选项是不可选的菜单，其后是在选择列表的菜单名 config USE_OF bool "Flattened Device Tree support" select IRQ_DOMAIN select OF select OF_EARLY_FLATTREE help Include support for flattened device tree machine descriptions. .... endmenu ----> menu菜单结束menu指的是不可编辑的menu，而menuconfig则是带选项的menumenu和choice的区别menu 可以多选 choice 是单项选择题menuconfig的用法menuconfig MODULES ---> menuconfig表示MODULE是一个可选菜单，其选中后是CONFIG_MODULES bool "菜单名" if MODULES ... endif # MODULES说到底，menconfig 就是一个带选项的菜单，在下面需要用bool判断一下，选择成立后，进入if …endif 中间得空间。3.基本使用方法将写好的驱动添加到内核编译选项中1.配置Kconfig在driver目录下新建一个目录test,进入test目录，创建Kconfig文件config TEST bool "Test driver" help this for test!这里定义了一个TEST的句柄，Kconfig可以通过这个句柄来控制Makefile中是否编译，”Test driver”是显示在终端的名称。2.配置Makefile在test目录，新建一个Makefileobj-$(CONFIG_TEST) += test.o意义：obj-$(CONFIG_选项名) += xxx.o /* 当CONFIG_选项名=y时，表示对应目录下的xxx.c将被编译进内核 当CONFIG_选项名=m时对应目录下的xxx.c将被编译成模块*/3.配置上层目录的Makefile与Kconfig在上一层目录的Kconfig中，menu "Device Drivers" source "drivers/test/Kconfig"表示将test文件夹中的Kconfig加入搜寻目录在上一层目录的Makefile中，更改如下obj-y += irqchip/ obj-y += bus/ obj-y += test/ #新添加最后，运行make menuconfig，可进行配置，保存后生成.config文件。