bin、hex、axf和elf文件格式
2023-11-10 https://www.cnblogs.com/NJ-Leon/
一、概述
bin文件：纯粹的二进制文件，裸机条件下运行的是bin文件。文件本身不包含任何地址信息，烧写bin文件到flash时，必须要指定地址。
hex文件：intel格式文件，它里面除包含精华的bin部分还有地址、类型、校验等标记信息，常被用作很多ISP工具的文件格式。
axf文件：arm调试格式文件，除了包含bin和地址、类型、校验等标记信息外，还包含调试相关的信息。
elf文件：可执行与可链接格式的目标文件，这种文件需要在有OS的支持下才可以运行。如果将elf文件放到裸机中运行，肯定会出错。
二、bin文件
bin 是 binary 的缩写，直白的翻译即为二进制文件，在这里理解为可执行的机器代码（程序）文件，因为计算机存储只有 0 和 1。
bin 相对于hex、axf是一种最简单的程序文件，只有程序数据，程序文件有多大，程序也就多大。因此，你下载 bin 程序文件的时候，必须要设置起始地址。
三、hex文件
hex 格式文件由 Intel 制定的一种十六进制标准文件格式，是由编译器转换而成的一种用于下载到处理器里面的ASCII文本文件。
1. 格式
hex行格式：
:BBAAAATT 【D···D】CC
其中：
: 代表行开始，固定为冒号:
BB代表Bytes，数据长度
AAAA代表Address，地址
TT代表Type，数据类型（标识）
D···D代表Date，数据
CC代表CheckSum，校验和
说明：
BB数据长度，也就是D···D这个字段的数据长度；
AAAA地址，起始地址、偏移地址，根据数据类型(TT)有关；
TT数据类型（标识）：
-
00：数据标识
-
01：文件结束标识
-
02：扩展段地址
-
04：线性地址
-
05：线性开始地址
（地址代表高16位地址，也就是要向左移16bit）
CC校验和计算公式：
CheckSum = 0x100 - (Sum & 0xFF)
2. 例子说明
不同数据类型个行数据略有差异，先再看下00（数据类型）的格式：
一个常见hex文件：
1 :020000040800F2 2 :1000000000040020B1010008FD020008BD02000844 3 :10001000F902000801020008350400080000000091 4 :1000200000000000000000000000000021030008A4 5 ···省略数行 6 :100470000000024084040008000000200004000086 7 :040480004804000824 8 :040000050800019955 9 :00000001FF
1.04类型：线性地址行
:020000040800F2
02：数据长度，这里是（0800）地址的2字节长度；
0000：偏移地址，这里数据其实无效；
04：线性地址数据类型；
0800：线性起始地址，左移16位，即：0x0800 0000；
F2：校验和
F2 = 0x100 - (0x02 + 0x04 + 0x08);
比如，修改起始地址为0600：
2.00类型：数据行
:1000000000040020B1010008FD020008BD02000844
10：数据长度，这里是16字节（程序）数据的长度；
0000：偏移地址，数据第一行偏移0000地址，第二行就是偏移0010，第二行就是偏移0020，依次偏移到FFF0；
如果偏移到FFF0，则会重新下一个起始地址，一段程序你就明白了：
1 :10FFD000D0C5CFA20D0A00003052010810B50A4862 2 :10FFE00002F0FEFC09A002F0FBFC14A002F0F8FCF9 3 :10FFF0001EA221A123A002F0F3FC2CA002F0F0FC31 4 :020000040801F1 5 :10000000394802F0EDFC10BD3C5301080D0A2A20CE 6 :1000100020202020202020202020202020202020E0 7 :100020002020202020202020202020414756D6C7F5
00：线性地址数据类型；
00040020B1010008FD020008BD020008：程序数据，就是bin文件里面的纯程序数据；
44：校验和
44 = 0x100 - (0x10 + 0x04 + 0x20 + 0xB1 + 0x01 + 0x08 + 0xFD + 0x02 + 0x08 + 0xBD + 0x02 + 0x08 + 0x44) & 0xFF;
3.01类型：文件结束行
:00000001FF
00：数据长度；
0000：偏移地址，这里数据其实无效；
01：代表文件结束；
FF：校验和
这里代表hex文件结束了，有些公司为了使hex传输（下载）更可靠，或通过工具（或命令在）结束行后面追加校验信息，一般远程升级会考虑更多校验信息。
看到这里，我相信很多人都能写一个脚本工具，让hex转为bin文件。
四、axf文件
axf格式文件是针对ARM编译器的一种格式文件，它是由 ARM 编译器产生。
axf文件除了包含程序数据（bin）和地址（hex）等数据之外，还包含调试信息。
axf文件内的调试信息附加在程序文件中，有助于分析和调试。
axf文件的调试信息作用：
-
可将源代码包括注释夹在反汇编代码中，这样我们可随时切换到源代码中进行调试。
-
还可以对程序中的函数调用情况进行跟踪(通过Watch & Call Stack Window查看)。
-
对变量进行跟踪(利用Watch & Call Stack Window)。
当然，axf文件调试信息的包含的内容有限，并非所有源码（及注释）相关信息都会包含在其中，想要有效调试，还是需要结合源代码工程进行调试。
五、elf文件
在嵌入式Linux中还有一种文件 ELF（Executable and Linkable Format，可执行与可链接格式）也算是一种程序文件，这种文件包含信息更多、更复杂。
elf是一种用于二进制文件、可执行文件、目标代码、共享库和核心转储格式文件。
是UNIX系统实验室（USL）作为应用程序二进制接口（Application Binary Interface，ABI）而开发和发布的，也是Linux的主要可执行文件格式。
- - - 来源百度百科
elf文件和bin、hex、axf文件同样属于可执行文件这一类，但是他们之间差异还是很大，elf文件包含的信息更多，也更复杂。
elf格式文件由四部分组成：
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ELF header：ELF头
-
Program header table：程序头表
-
Section：节
-
Section header table：节头表
ELF header：描述整个文件的组织。
Program Header Table: 描述文件中的各种segments，用来告诉系统如何创建进程映像的。
Sections 或者 Segments：segments是从运行的角度来描述elf文件，sections是从链接的角度来描述elf文件，也就是说，在链接阶段，我们可以忽略program header table来处理此文件，在运行阶段可以忽略section header table来处理此程序（所以很多加固手段删除了section header table）。从图中我们也可以看出，segments与sections是包含的关系，一个segment包含若干个section。
Section Header Table: 包含了文件各个section的属性信息。
