COFF文件分析提取器的实现及其应用

作者：时间：2009-04-24来源：网络收藏

摘要：在基于TI DSP的嵌入式应用系统中，升级文件提取方法的效率和易用性对于DSP升级来说特别重要，传统的提取方法耗时且容易出错，为此迫切需要一种快速且可靠的方法。由于DSP编译器最终输出的可执行代码是一种COFF格式的文件，具有结构化、分层次的特点，可以剔除其中与最终下载代码无关的大量冗余信息。为此提出一种基于可执行文件本身结构特点的方法，只提取出与下载相关的数据。实践证明这种方法高效、可靠、灵活易用。此提取器摒弃传统方法的缺陷，为DSP在研发生产中的快速自动升级提供了可靠保证。
关键词：COFF；段；DSP；冗余信息

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/152521.htm

在基于DSP的嵌入式系统中，软件更新通常需要借助仿真器将最新的可执行程序下载到目标板上，然后提取出可执行二进制程序并写入非易失存储器中。或者离线进行二进制文件的提取，然后再由DSP自己或主机芯片完成文件的烧结。在此，有必要简单介绍一下TI DSP可执行程序(目标文件)的结构。TI代码产生工具CCS在经过编译、链接之后，产生的目标文件是一种模块化的文件格式――COFF格式。程序中的代码和数据在COFF文件中是以段的形式组织。在此基础上，再来讨论上面两种方法的弊端。前者只要程序有变化，就会造成新生成目标文件各段的大小和运行地址的变化，其系统引导程序也需要作相应的改动。如果需要对大量的DSP系统进行软件更新或经常需要软件更新的情况下，这种方法的效率非常低下，缺乏灵活性。后者的通常做法是先用工具软件hex6x先将编译器生成的目标文件转换成多个TI格式的．hex文件，再逐一分析．hex文件，手工去掉其中的一些标志信息，并根据需要对文件进行必要的分割合并，最后调用TI提供的工具软件hexbin将各个．hex文件转换成二进制文件，生成文件的数目随应用而变化。这种方法因为涉及到手工操作费时费力不说且很容易出错。同样也存在着灵活性差的弊端，遇到有大量增减以及配置文件有修改的时候就会导致生成文件数目的增减，需要修改DSP或主机boot程序以适应这种改变。通过对目标文件结构的分析，可以直接提取可供下载的二进制文件。

l 目标文件结构分析
DSP的源程序――C代码或汇编代码在编译后生成的COFF文件包含多个段，默认的情况下，COFF文件包含3个段：．text：通常包含可执行代码；．data：通常包含已初始化的数据；．bss：通常为未初始化的数据保留空间。
当然汇编器和链接器允许自己建立和链接自定义的块，这些块与以上的3个段类似。所有的段分为两大类：已初始化段和未初始化段。这两类段的最大区别就在于是否出现在加载文件中。
下面来分析COFF文件的结构，COFF文件从上到下中依次是文件头、可选的文件头、段头信息表、段头信息表对应的段数据、重定位信息、行号入口表、符号表、字符串表，如图1所示。其中第3～6项包含多个数据区，前4项与加载文件密切相关。