バイナリのダンプを2進数で出力し、またバイナリファイルに戻す

Linuxコマンドだけでなんとかしたい!

バイナリファイルのダンプ結果を2進数で表示させたいときがありました(linuxコマンドのみで)。
その時にやった内容を紹介します。
(他にいい方法があるのかもしれません。)

まず、以下のようなシェルスクリプトを用意。

hex2bin.sh

#!/bin/bash

hexdump -v -e '/1 "%02X\n"' $1 | awk '{print substr($1,1,1) " " substr($1,2,1)}' | awk -f hex2bin.awk 

説明

まず最初の hexdumpコマンドで1バイト単位で出力します。

hexdump -v -e '/1 "%02X\n"' $1

出力例

$ hexdump -v -e '/1 "%02X\n"' file
7F
45
4C
46
02
01
01
00
$

で、この出力結果を awkにわたしてあいだに空白を入れます。

$ hexdump -v -e '/1 "%02X\n"' file | awk '{print substr($1,1,1) " " substr($1,2,1)}' 
7 F
4 5
4 C
4 6
0 2
0 1
0 1
0 0
$

この出力結果をまたawkにわたします。今度は -f オプションで以下のスクリプトを指定します。

hex2bin.awk

function hex2bin(shex) {
    bins["0"] = "0000";
    bins["1"] = "0001";
    bins["2"] = "0010";
    bins["3"] = "0011";
    bins["4"] = "0100";
    bins["5"] = "0101";
    bins["6"] = "0110";
    bins["7"] = "0111";
    bins["8"] = "1000";
    bins["9"] = "1001";
    bins["A"] = "1010";
    bins["B"] = "1011";
    bins["C"] = "1100";
    bins["D"] = "1101";
    bins["E"] = "1110";
    bins["F"] = "1111";

    return bins[shex];
}

{
    print hex2bin($1) " " hex2bin($2);
}

これで以下のような出力ができます。

sample.txt

0111 1111
0100 0101
0100 1100
0100 0110
0000 0010
0000 0001

出力結果を戻してみる

ここまでできたので、せっかくだからlinuxの標準コマンドだけでバイナリ形式に戻してみます。
以下のようなawkスクリプトを用意してみました。

bin2hex.awk

function bin2hex(sbin) {
    hex["0000"] = "0";
    hex["0001"] = "1";
    hex["0010"] = "2";
    hex["0011"] = "3";
    hex["0100"] = "4";
    hex["0101"] = "5";
    hex["0110"] = "6";
    hex["0111"] = "7";
    hex["1000"] = "8";
    hex["1001"] = "9";
    hex["1010"] = "A";
    hex["1011"] = "B";
    hex["1100"] = "C";
    hex["1101"] = "D";
    hex["1110"] = "E";
    hex["1111"] = "F";

    return hex[sbin];
}

{
    printf "echo -en \"\\x%c%c\" >> hoge.bin\n",bin2hex($1),bin2hex($2)
}

これで

0111 1111

という文字列が

echo -en "\x7F" >> hoge.bin

というechoコマンドに変換されます。
以下のように、てきとうなファイル名にリダイレクトをして、そのファイルを実行するとバイナリファイルが出力されます。

$ awk -f bin2hex.awk sample.txt > text2bin.sh
$ bash text2bin.sh