LINUX下目标文件的BSS段、数据段、代码段

http://blog.chinaunix.net/uid-27018250-id-3867588.html

bss 未初始化的全局数据

data 已经初始化的全局数据

text 代码段，机器指令

rodata 字符串常量

参考：《程序员自我修养》

代码编译后的机器指令经常被放在代码段里，代码段名为".text";已初始化的全局变量和已初始化的局部静态变量经常放在数据段里，数据段名为".data";未初始化的全局变量和未初始化局部静态变量一般放在“.bss”段里，.bss在文件中不占据空间。字符串常量一般放在“.rodata”段里。

通过代码编译后查看文件内部结构来论证一下上面观点,代码如下：
代码：

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int printf(const char* format, ...);

int global_init_var = 84; //已初始化的全局变量

int global_uninit_var; //未初始化的全局变量

char *str1 = "hello world!"; //字符串常量

void func1(int i)

{

printf("%d\n", i);

}

int main(void)

{

static int static_var = 85; //已初始化的静态局部变量

static int static_var2; //未初始化的静态局部变量

char *str2 = "22222"; //字符串常量

int a = 1;

int b;

func1(static_var+static_var2+a+b);

return a;

}

上面代码保存为1.c,编译生成目标文件1.o：

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gcc -c 1.c

使用objdump来查看目标文件的结构和内容，命令如下：

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objdump -s -d 1.o

目标文件结构和内容如下(只保留.bss段、.text段、.data段、.rodata段)：

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1.o: file format elf32-i386

Contents of section .text:

0000 5589e583 ec188b45 08894424 04c70424 U......E..D$...$

0010 0d000000 e8fcffff ffc9c355 89e583e4 ...........U....

0020 f083ec20 c7442414 11000000 c7442418 ... .D$......D$.

0030 01000000 8b150800 0000a100 00000001 ................

0040 c28b4424 1801c28b 44241c01 d0890424 ..D$....D$.....$

0050 e8fcffff ff8b4424 18c9c3 ......D$...

Contents of section .data:

0000 54000000 00000000 55000000 T.......U...

Contents of section .rodata:

0000 68656c6c 6f20776f 726c6421 0025640a hello world!.%d.

0010 00323232 323200 .22222.

Disassembly of section .text:

00000000 <func1>:

0: 55 push %ebp

1: 89 e5 mov %esp,%ebp

3: 83 ec 18 sub $0x18,%esp

6: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

9: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)

d: c7 04 24 0d 00 00 00 movl $0xd,(%esp)

14: e8 fc ff ff ff call 15 <func1+0x15>

19: c9 leave

1a: c3 ret

0000001b <main>:

1b: 55 push %ebp

1c: 89 e5 mov %esp,%ebp

1e: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp

21: 83 ec 20 sub $0x20,%esp

24: c7 44 24 14 11 00 00 movl $0x11,0x14(%esp)

2b: 00

2c: c7 44 24 18 01 00 00 movl $0x1,0x18(%esp)

33: 00

34: 8b 15 08 00 00 00 mov 0x8,%edx

3a: a1 00 00 00 00 mov 0x0,%eax

3f: 01 c2 add %eax,%edx

41: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax

45: 01 c2 add %eax,%edx

47: 8b 44 24 1c mov 0x1c(%esp),%eax

4b: 01 d0 add %edx,%eax

4d: 89 04 24 mov %eax,(%esp)

50: e8 fc ff ff ff call 51 <main+0x36>

55: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax

59: c9 leave

5a: c3 ret

我们先来看一下.data段里数据：

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Contents of section .data:

0000 54000000 00000000 55000000 T.......U...

因为已初始化的全局变量和已初始化的局部静态变量经常放在.data段里，因为偶的CPUX86是小端，低字节放低位，54000000转化十进制为84,55000000转化为十进制为85,刚好对应代码中的global_init_var = 84和static_var = 85。

然后我们来看一下.rodata段的数据：

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Contents of section .rodata:

0000 68656c6c 6f20776f 726c6421 0025640a hello world!.%d.

0010 00323232 323200 .22222.

.rodata里面你可以看到有个数据，分别为“hello world!”、“%d\n”、"22222",这三个数据分别对应了代码中的三个字符串常量。所以字符串常量一般放在“.rodata”段里。

接下来就是代码段.text：

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Contents of section .text:

0000 5589e583 ec188b45 08894424 04c70424 U......E..D$...$

0010 0d000000 e8fcffff ffc9c355 89e583e4 ...........U....

0020 f083ec20 c7442414 11000000 c7442418 ... .D$......D$.

0030 01000000 8b150800 0000a100 00000001 ................

0040 c28b4424 1801c28b 44241c01 d0890424 ..D$....D$.....$

0050 e8fcffff ff8b4424 18c9c3 ......D$...

看到.text段中的两个以"55 89 e5 83 ec ec 18 8b 45"和"89 e5 83 e4 f0 83 ec 20"开头的数据。分别对应汇编代码编译以后的机器指令（十六进制数据相同），见如下：

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Disassembly of section .text:

00000000 <func1>:

0: 55 push %ebp

1: 89 e5 mov %esp,%ebp

3: 83 ec 18 sub $0x18,%esp

6: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax

9: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)

d: c7 04 24 0d 00 00 00 movl $0xd,(%esp)

14: e8 fc ff ff ff call 15 <func1+0x15>

19: c9 leave

1a: c3 ret

0000001b <main>:

1b: 55 push %ebp

1c: 89 e5 mov %esp,%ebp

1e: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp

21: 83 ec 20 sub $0x20,%esp

24: c7 44 24 14 11 00 00 movl $0x11,0x14(%esp)

2b: 00

2c: c7 44 24 18 01 00 00 movl $0x1,0x18(%esp)

33: 00

34: 8b 15 08 00 00 00 mov 0x8,%edx

3a: a1 00 00 00 00 mov 0x0,%eax

3f: 01 c2 add %eax,%edx

41: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax

45: 01 c2 add %eax,%edx

47: 8b 44 24 1c mov 0x1c(%esp),%eax

4b: 01 d0 add %edx,%eax

4d: 89 04 24 mov %eax,(%esp)

50: e8 fc ff ff ff call 51 <main+0x36>

55: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax

59: c9 leave

5a: c3 ret

所以说代码编译后的机器指令经常被放在代码段里。

再看一下.bss段，输入命令:

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objdump -x -s -d 1.o

查看：

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Sections:

Idx Name Size VMA LMA File off Algn

2 .bss 00000004 00000000 00000000 0000009c 2**2

ALLOC

看到.bss的大小为4,《程序员自我修养》上说只有static_var2存放到.bss段，而global_uninit_var只是一个未定义的“COMMON符号“没有放在任何段里，这是跟不同的语言与不同的编译器实现有关。看完书后在来补充吧。

最后，说bbs段在文件中不不占用空间，请参考下面代码：
1.

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#include <stdio.h>

int main(void)

{

return 0;

}

编译查看大小：

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root@women:/usr/local/src# gcc -c 1.c

root@women:/usr/local/src# size 1.o
text data bss dec hex filename
66 0 0 66 42 2.o

root@women:/usr/local/src# ls -l 1.o

-rw-r--r-- 1 root root 852 8月 27 11:03 2.o

2.比上面代码多了16字节的”int a[10] = {0};“

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#include <stdio.h>

int a[10] = {0};

int main(void)

{

return 0;

}

再来编译查看大小：

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root@women:/usr/local/src# gcc -c 2.c

root@women:/usr/local/src# ll 2.o

-rw-r--r-- 1 root root 868 8月 27 11:13 2.o

root@women:/usr/local/src# size 2.o

text data bss dec hex filename

66 0 40 106 6a 2.o

两段代码便以后，BSS段大小发生了变化多了40个字节，但是实际文件大小只相差16个字节，刚好就是加入代码的”int a[10] = {0};“这十六个字节。所以说bbs段在文件中不不占用空间。