[CSAPP 7장 완전 정복] 7.14~7.15 오브젝트 파일 분석과 실행 흐름 마무리

오브젝트 파일 분석과 실행 흐름 마무리

이제까지 우리는 C 프로그램이 어떻게 컴파일되고 링크되며 실행되는지에 대한 전 과정을 학습해 보았는데요. 이번 마지막 파트에서는 CSAPP 7.14~15절의 내용을 바탕으로 지금까지의 흐름을 직접 눈으로 확인하고 실습할 수 있는 도구들에 대해 정리해 봅니다.

 

또한 지금까지 배운 개념을 실제 오브젝트 파일과 실행 파일의 구조를 통해 정리하고 마무리할 예정입니다.

 

 

7.14 오브젝트 파일 조작 및 분석 도구

CSAPP에서는 다양한 ELF 분석 도구들을 소개하는데요. 아래는 그 중 핵심 도구들과, 그것들이 어떤 목적에 쓰이는지 정리한 것입니다.

nm(심볼 테이블 보기)

nm main.o

• 오브젝트 파일 내부의 심볼(변수, 함수 등)의 목록을 보여준다
• 각 심볼의 이름, 타입, 섹션 위치 등을 확인할 수 있다

심볼 타입	의미
T	.text (함수 정의)
U	undefined (외부 참조)
D	.data (전역 초기화 변수)
B	.bss (전역 초기화되지 않은 변수)

 

objdump(디스어셈블리 & 실행 흐름 확인)

objdump는 실행 가능한 명령어 레벨에서 바이너리 코드를 들여다보는 도구입니다.

objdump -d prog

 

• ELF 실행 파일이나 .o 파일을 어셈블리 코드로 보여준다
• PLT, GOT 구조 확인이나 함수 호출 흐름 추적에 매우 유용하다

readelf(ELF 구조 정밀 분석)

readelf -h prog       # ELF 헤더
readelf -S prog       # 섹션 목록
readelf -s prog       # 정적 심볼 테이블 (.symtab)
readelf --dyn-syms prog  # 동적 심볼 테이블 (.dynsym)
readelf -r prog       # 재배치 정보

• ELF 파일의 전체 구조를 확인할 수 있게 해주는 저수준 해석 도구
• .got, .plt, .bss, .data, .text 등 ELF 섹션들을 직접 확인할 수 있다
• -s와 --dyn-syms의 차이도 중요하다
  • -s는 정적 링크(컴파일 타임), --dyn-syms는 동적 링크(실행 타임) 시 사용되는 심볼들을 보여준다

ldd(동적 라이브러리 의존성 확인)

ldd prog

• 실행 파일이 실행 시 참조하게 될 공유 라이브러리(.so)들을 확인할 수 있다.
• 실무에서 libc, libm, libpthread 등의 연결 여부를 체크할 때 자주 사용된다.
• 다만, ldd는 실행을 시도하는 방식이기 때문에 신뢰할 수 없는 실행 파일에는 보안상 위험이 있다.
  • 안전한 대안으로는 readelf -d, objdump -p 등이 있다

그 외 도구들

도구	설명	예시
ar	정적 라이브러리 .a 파일 생성 및 관리	ar rcs libfoo.a foo.o
strings	바이너리 내 출력 가능한 문자열 추출	strings a.out
strip	디버깅 정보를 제거해 크기를 축소	strip prog
size	각 섹션의 크기 및 총 크기 확인	size a.out

 

7.15 실행 흐름 정리 및 마무리

그러면 지금까지 배운 내용을 토대로 컴파일 단계 → 링커 처리 → 실행 시 구조로 다시 한 번 전체 흐름을 정리해 보겠습니다.

 

전체 실행 과정 요약

1. 컴파일 -> .o 생성 (gcc -c)
2. 링커(ld) -> 여러 .o를 묶어 실행 파일 생성 (gcc -o prog a.o b.o)
3. ELF 파일 로딩 -> OS가 실행 시 .text, .data, .bss 등을 메모리에 적재
4. 동적 링커(ld-linux.so) -> .so 파일 로딩, GOT/PLT 구성
5. GOT/PLT를 통해 외부 심볼 연결 완료 -> 실행 시작

 

도구와 실행 흐름의 대응 정리

실행 단계	관련 도구	설명
컴파일 -> .o 생성	nm, readelf -s	심볼 테이블 확인
링커 -> 실행 파일 생성	readelf -h/-S/-r, objdump -d	ELF 구조와 함수 흐름 확인
런타임 동적 연결	ldd, readelf -d, objdump -p	동적 링크 의존성 확인

 

 

핵심 요약

개념	핵심 도구	역할
ELF 헤더/섹션	readelf -h, -S	전체 구조
심볼 테이블	nm, readelf -s, --dyn-syms	심볼 확인
함수 흐름 분석	objdump -d	어셈블리 확인
라이브러리 의존성	ldd, readelf -d	동적 링크 확인
최적화/크기	strip, size	바이너리 크기 및 정보 확인