如何在C语言中读取外部ELF符号的结构体数据？

我在汇编文件中定义了ELF符号__memory_info，它所在的.memory_info段反汇编内容如下：

Disassembly of section .memory_info:

10000bb8 <__memory_info>:
10000bb8:   10000bd4    ldrdne  r0, [r0], -r4
10000bbc:   20000000    andcs   r0, r0, r0
10000bc0:   00000000    andeq   r0, r0, r0
10000bc4:   20000000    andcs   r0, r0, r0
10000bc8:   00000000    andeq   r0, r0, r0
10000bcc:   20000000    andcs   r0, r0, r0
10000bd0:   000000a8    andeq   r0, r0, r8, lsr #1

我尝试在C语言中将该符号作为结构体读取，实现代码如下：

typedef struct {
    void *flash_end;
    void *ram_text_begin;
    void *ram_text_size;
    void *ram_data_begin;
    void *ram_data_size;
    void *ram_bss_begin;
    void *ram_bss_size;
} memory_info_t;

int main() {
    extern memory_info_t __memory_info;
    uint32_t *a = __memory_info.flash_end;
    
    asm("bkpt #0");
}

但通过GDB调试发现，断点处变量a的实际值不符合预期：

(gdb) print a
$1 = (uint32_t *) 0xffffffff

请问如何正确实现读取该ELF符号的结构体数据？

从反汇编内容和调试结果来看，问题核心在于结构体对齐、类型匹配、段属性配置这三个方面，以下是具体修正步骤：

1. 解析汇编段的原始数据 #

反汇编输出是把二进制数据当成ARM指令解析的，实际我们需要提取每个4字节地址对应的原始32位数值：

• 地址10000bb8对应值：0x10000bd4
• 10000bbc对应值：0x20000000
• 10000bc0对应值：0x00000000
• 10000bc4对应值：0x20000000
• 10000bc8对应值：0x00000000
• 10000bcc对应值：0x20000000
• 10000bd0对应值：0x000000a8

这些值是连续存储的4字节数据，无额外填充。

2. 修正C语言结构体定义 #

（1）禁用自动对齐并匹配数据类型 #

编译器默认会给结构体成员添加对齐填充，导致结构体布局和汇编段的连续数据不匹配。需要用packed属性强制紧凑对齐，同时将成员类型从void*改为uint32_t（内存地址本质是32位数值，避免指针类型带来的转换或寻址问题）：

typedef struct __attribute__((packed, aligned(4))) {
    uint32_t flash_end;
    uint32_t ram_text_begin;
    uint32_t ram_text_size;
    uint32_t ram_data_begin;
    uint32_t ram_data_size;
    uint32_t ram_bss_begin;
    uint32_t ram_bss_size;
} memory_info_t;

（2）正确引用符号并关联段属性 #

在C代码中，明确指定符号所属的段，避免编译器解析错误：

extern memory_info_t __memory_info __attribute__((section(".memory_info")));

3. 确保汇编段属性正确 #

如果是GNU汇编，需要将.memory_info段标记为可分配的只读数据段，保证数据在程序加载时被正确映射到内存：

.section .memory_info, "a"
.global __memory_info
__memory_info:
    .word 0x10000bd4
    .word 0x20000000
    .word 0x00000000
    .word 0x20000000
    .word 0x00000000
    .word 0x20000000
    .word 0x000000a8

4. 调试验证 #

修改后重新编译，在GDB中查看变量值：

(gdb) print __memory_info.flash_end
$1 = 0x10000bd4
(gdb) print __memory_info.ram_bss_size
$2 = 0xa8

此时就能得到符合预期的数值。

关键注意点 #

• 不要被反汇编的指令格式误导，直接提取每个4字节地址的原始32位值
• 必须用packed属性保证结构体布局和汇编数据完全对齐
• 使用uint32_t代替void*更稳妥，避免指针类型的潜在问题
• 汇编段的属性配置是关键，确保数据能被正确加载到内存

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yaroslav Yasynytskyi