Linux下C程序的链接过程
? ?今天看到一個(gè)很有意思的小程序，它讓我對(duì)Linux下C程序的編譯鏈接有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)！
? ?這個(gè)程序的就是寫一個(gè)簡(jiǎn)單的輸出“hello World!”:
? 要求：1.不使用C運(yùn)行庫(kù)，寫一個(gè)獨(dú)立于任何庫(kù)的程序。（也就是說(shuō)我們不能#include<stdio>）。
? ? ? 2.不適用main函數(shù)為程序的入口（大家都知道一般使用了庫(kù)的程序都是使用main函數(shù)作為程序的入口，在這里我們使用自己寫的函數(shù)nomain作為程序的入口）。
? ? ? 3.使用連接器ld把程序的所有段合為一個(gè)“Tinytext”段。
? 顯然要符合要求我們就只能用匯編去寫，源代碼如下：
char?*str="Hello?world!\n";void?print() {asm("movq?$13,%%rdx?\n\t""movq?%0,%%rcx?\n\t""movq?$0,%%rbx?\n\t""movq?$4,%%rax?\n\t""int?$0x80?????\n\t"::"r"(str):"edx","ecx","ebx"); }void?exit() {asm("movq?$42,%rbx???\n\t""movq?$1,%rax????\n\t""int?$0x80???????\n\t"); }void?nomain() {print();exit(); }? ?我們vi一個(gè)TinyHelloWorld.c。里面寫上如上代碼。
? ?本人的環(huán)境是64位的，如果是32為環(huán)境的朋友只要把，movq改為movl，rdx改為edx，rax改為eax，rbx改為ebx。
? 由于操作系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，在x86-64中，所有通用寄存器（GPRs）都從32位擴(kuò)充到了64位，名字也發(fā)生了變化。8個(gè)通用寄存器（eax, ebx, ecx, edx, ebp, esp, esi, edi）在新的結(jié)構(gòu)中被命名為rax, rbx, rcx, rdx, rbp, rsp, rsi, rdi。movl命令也需相應(yīng)改成movq。
? 首先程序的入口時(shí)nomain函數(shù)，它調(diào)用print函數(shù)打印HelloWorld，然后調(diào)用exit函數(shù)退出。print函數(shù)使用了Linux的WRITE系統(tǒng)調(diào)用，exit函數(shù)使用了EXIT系統(tǒng)調(diào)用。
? 定義一個(gè)字符串，它是放在只讀代碼段的。
? print函數(shù)和exit函數(shù)中，WRITE系統(tǒng)調(diào)用和EXIT系統(tǒng)調(diào)用都是通過(guò)0x80中斷實(shí)現(xiàn)的。其中eax為調(diào)用號(hào)rbx，rcx，rdx是一些寄存器用來(lái)傳遞參數(shù)的。比如WRITE系統(tǒng)調(diào)用是往一個(gè)文件句柄寫入數(shù)據(jù)，如果用C語(yǔ)言來(lái)表示W(wǎng)RITE系統(tǒng)調(diào)用的話他的函數(shù)原型是：
int?write(int?filedesc,char*?buffer,int?size)WRITE的調(diào)用號(hào)為4，則rax為0。
filedesc表示被寫入的句柄文件，我們默認(rèn)輸出為默認(rèn)終端，他的句柄為0，所以rbx為0。
buffer表示要寫入的緩沖區(qū)地址使用rcx寄存器傳送，我們要輸出str字符串，所以rcx=str。
size表示要寫入的字節(jié)數(shù)，這里str的長(zhǎng)度為13字節(jié)，所以rdx=13。
?代碼寫好以后我們使用普通的命令行來(lái)編譯鏈接TinyHelloWorld.c
gcc?-c?-fno-builtin?TinyHelloWorld.c??//生成TinyHelloWorld.o-c參數(shù)是表示編譯。
-fno-builtin參數(shù)關(guān)閉GCC內(nèi)置函數(shù)的功能（GCC中有很多內(nèi)置的函數(shù)，它你會(huì)把C庫(kù)的一些函數(shù)替換成內(nèi)置的函數(shù)，以達(dá)到優(yōu)化的功能）
然后鏈接TinyHelloWorld.o文件生成可執(zhí)行文件TinyHelloWorld.
-static參數(shù)指在這里使用靜態(tài)鏈接方式。
-e nomai參數(shù)表示程序的入口為nomain函數(shù)
-o 表示鏈接
運(yùn)行可以輸出Hello World！
至此，一個(gè)HelloWorld程序?qū)懞昧恕?/p>
? 我們使用objdump指令來(lái)查看TinyHelloWorld這個(gè)文件可以看出來(lái)他又4個(gè)段：.data .rodata .text .commond 段。這幾個(gè)段的屬性都是只讀的，按理來(lái)說(shuō)我們可以把他們合圍一個(gè)段。這就需要借助ld鏈接器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
objdump?-h?TinyHelloWorld使用-verbose查看默認(rèn)的鏈接腳本信息：
ld?-verbose?TinyHelloWorld然后編寫TinyHelloWorld.lds腳本：
然后使用自己編寫的腳本鏈接目標(biāo)文件。
gcc?-c?-fno-builtin?TinyHelloWorld. ld?-static?-T?TinyHelloWorld.lds?-o?TinyHello?TinyHelloWorld.o??-static -T TinyHelloWorld.lds參數(shù)是使用靜態(tài)鏈接，并且使用自己編寫的TinyHelloWorld.lds腳本鏈接。
? ?它會(huì)生成一個(gè)588個(gè)字節(jié)的可執(zhí)行文件TinyHelloWorld。執(zhí)行可以打印Hello World！。如果你使用objdump查看TinyHelloWorld的段，你會(huì)發(fā)現(xiàn)我們達(dá)到了將最后一個(gè)只有一個(gè)段的要求。
轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/helloleex/1774383
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Linux下C程序的链接过程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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