Come collegare un programma di assemblaggio gas che utilizza la libreria standard C con ld senza utilizzare gcc?

Question

Come esercizio per imparare più precisamente come funzionano i programmi c e quale livello minimo di contenuto deve esistere affinché un programma sia in grado di usare libc, mi sono assunto il compito di programmare principalmente nell'assemblaggio x86 usando gas e ld .

Come una piccola sfida divertente, ho assemblato e collegato con successo diversi programmi collegati a diverse librerie dinamiche self-made, ma non sono riuscito a codificare un programma da zero per utilizzare le chiamate della funzione libc senza utilizzare direttamente gcc .

Capisco le convenzioni di chiamata delle singole funzioni della libreria c e ho accuratamente controllato i programmi compilati da gcc tramite l'uso di objdump e readelf, ma non ho ottenuto da nessuna parte per quanto riguarda le informazioni da includere in un file assembly gas e quali parametri invocare in ld per collegarsi correttamente a libc. Qualcuno ha qualche idea su questo?

Sto eseguendo Linux su una macchina x86.

Answer 1

Ci sono almeno tre cose che devi fare t o utilizzare correttamente libc con collegamento dinamico:

1. link /usr/lib/crt1.o, che contiene _start, che sarà il punto di ingresso per i binari ELF;
2. Link /usr/lib/crti.o (before libc) e /usr/lib/crtn.o (after), che forniscono un codice di inizializzazione e di finalizzazione;
3. Comunicare al linker che il file binario utilizzerà il linker dinamico, /lib/ld-linux.so.

Ad esempio:

$ cat hello.s 
.text 
.globl main 
main: 
push %ebp 
mov %esp, %ebp 
pushl $hw_str 
call puts 
add $4, %esp 
xor %eax, %eax 
leave 
ret 

.data 
hw_str: 
.asciz "Hello world!" 

$ as -o hello.o hello.s 
$ ld -o hello -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 /usr/lib/crt1.o /usr/lib/crti.o -lc hello.o /usr/lib/crtn.o 
$ ./hello 
Hello world! 
$ 

Answer 2

Penso che qualcosa di simile dovrebbe funzionare:

1. fare un semplice programma C
2. gcc -S file.c
3. modificare file.s
4. file.s gas
5. ld file.o -lc crt1.o -o myprog

Answer 3

Se si definisce main in assemblea

risposta di Matteo fa un grande lavoro di raccontare i requisiti minimi.

Lascia che ti mostri come trovare questi percorsi nel tuo sistema. Corsa:

gcc -v hello_world.c |& grep 'collect2' | tr ' ' '\n' 

e quindi raccogliere i file menzionati da Matteo.

gcc -v fornisce il comando linker esatto utilizzato da GCC.

collect2 è l'eseguibile interno GCC utilizza come front-end del linker, che ha un'interfaccia simile a ld.

In Ubuntu 14.04 64-bit (GCC 4.8), ho finito con:

ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 \ 
    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/crt1.o \ 
    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/crti.o \ 
    -lc hello_world.o \ 
    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/crtn.o 

Potrebbe anche essere necessario -lgcc e -lgcc_s. Vedi anche: Do I really need libgcc?

Se si definisce _start in assemblea

Se ho definito il _start, il mondo ciao da glibc lavorato con solo:

ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -lc hello_world.o 

Non sono sicuro se questo è robusto, cioè se le inizializzazioni crt possono essere saltate in sicurezza per richiamare le funzioni di glibc. Vedi anche: Why does an assembly program only work when linked with crt1.o crti.o and crtn.o?