如何仅使用sh命令替换二进制文件指定偏移位置的单个字节

前提说明 #

大部分嵌入式设备自带的sh（ash、busybox sh等）均内置POSIX标准的printf、read命令，无需依赖任何外部二进制工具即可完成单字节补丁操作，操作前建议先备份原文件避免损坏。

通用操作方案（兼容大部分带head、tail的精简环境） #

1. 先定义需要用到的变量，根据你的实际需求修改对应值：

# 目标二进制文件路径
target_file="/path/to/your/binfile"
# 要修改的字节偏移（支持十进制/十六进制，十六进制格式为0xXXX，从0开始计数）
offset=$((0x1234))
# 要替换的新字节的十六进制值，比如替换为NOP指令就是90
new_byte_hex="90"

2. 执行替换操作：

# 读取偏移前的内容写入临时文件
head -c "$offset" "$target_file" > "$target_file.tmp"
# 写入替换的新字节，若环境不支持\x十六进制转义，可转为八进制格式用\${八进制值}写入
printf "\\x$new_byte_hex" >> "$target_file.tmp"
# 读取原文件偏移之后的剩余内容追加到临时文件
tail -c +$((offset + 2)) "$target_file" >> "$target_file.tmp"
# 覆盖原文件完成补丁
mv "$target_file.tmp" "$target_file"

极端精简环境兼容方案（无head、tail、dd等所有外部工具） #

如果系统所有外部命令均被裁剪，可完全依赖sh内置命令实现：

target_file="/path/to/your/binfile"
offset=$((0x1234))
new_byte_hex="90"
tmp_file="$target_file.tmp"

# 逐字节读取到偏移位置
count=0
while [ $count -lt $offset ]; do
    IFS= read -r -n 1 -d '' byte
    printf "%s" "$byte" >> "$tmp_file"
    count=$((count + 1))
done < "$target_file"

# 写入新字节
printf "\\x$new_byte_hex" >> "$tmp_file"

# 跳过原文件待替换的旧字节，读取剩余所有内容追加
read -r -n 1 -d '' skip_byte < "$target_file"
cat >> "$tmp_file" < "$target_file"

mv "$tmp_file" "$target_file"

注意事项 #

• 偏移为从0开始计数的字节偏移，如果你拿到的是1开头的偏移需要自行减1
• 串口输入命令时避免单条命令过长，可将上述逻辑逐行输入，或者写入临时脚本再执行
• 操作前务必执行cp "$target_file" "$target_file.bak"备份原文件，避免固件损坏变砖

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Max Pastushkov