ld 命令看内存布局 汇编级调试【转载】
ld 命令看内存布局 汇编级调试
关于ld命令，网上资料不多，流传的有ld的中文手册，不过那手册不是给人看的，至少不是给新手看的，太难理解了。
背景交待：
1、将gcc与ld命令分开执行以生成可执行文件；
2、回归经典，在屏幕上打印“Hello World!”；
main.c内容：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello from %s(). \n", __func__);
return 0;
}
编译生成main.o文件：
[latelee@FightNow lib-test]$ gcc -c main.c
链接：
[latelee@FightNow lib-test]$ ld main.o
ld: warning: cannot find entry symbol _start ; defaulting to 08048074
main.o: In function `main':
main.c:(.text+0x21): undefined reference to `printf'
现在解决第一个warning，使用-e指定入口函数(地址)：
[latelee@FightNow lib-test]$ ld -e main main.o
main.o: In function `main':
main.c:(.text+0x21): undefined reference to `printf'
因为printf定义于C库中，因此需要使用C库：
[latelee@FightNow lib-test]$ ld -e main main.o -lc
(默认为动态库)
执行之，可惜出错了：
[latelee@FightNow lib-test]$ ./a.out
-bash: ./a.out: /usr/lib/libc.so.1: bad ELF interpreter: 没有那个文件或目录
它说“没有那个文件或目录”，查看一下：
[latelee@FightNow lib-test]$ ls /usr/lib/ | grep "libc.so"
libc.so
的确没有，不过我们可以无中生有制作一个(网上有此说法，创建符号连接文件)：
[root@FightNow lib-test] # ln -s /usr/lib/libc.so /usr/lib/libc.so.1
[root@FightNow lib-test] # ls /usr/lib/ | grep "libc.so"
libc.so
libc.so.1
[root@FightNow lib-test] # ls -l /usr/lib/ | grep "libc.so"
-rw-r--r-- 1 root root 238 2008-07-17 libc.so
lrwxrwxrwx 1 root root 16 03-24 14:31 libc.so.1 -> /usr/lib/libc.so
再次执行：
[root@FightNow lib-test] # ./a.out
bash: ./a.out: 权限不够
还是不行，我都使用root来执行了还说权限不够，此路不通。
前面默认是使用动态C库的(静态库与动态库同名时，优先使用动态库)，下面使用C静态库再编译一次：
[latelee@FightNow lib-test]$ ld -e main main.o /usr/lib/libc.a
/usr/lib/libc.a(syslog.o): In function `closelog':
(.text+0xcd): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(syslog.o): In function `openlog':
(.text+0x3d2): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(syslog.o): In function `__vsyslog_chk':
(.text+0x908): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(syslog.o): In function `__vsyslog_chk':
(.text+0x91a): undefined reference to `_Unwind_Resume'
.
.
.
/usr/lib/libc.a(iofclose.o): In function `fclose':
(.text+0x1a7): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(iofclose.o):(.eh_frame+0x166): undefined reference to `__gcc_personality_v0'
/usr/lib/libc.a(ioftell.o): In function `ftell':
(.text+0x1ab): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(ioftell.o):(.eh_frame+0xde): undefined reference to `__gcc_personality_v0'
/usr/lib/libc.a(iofwrite.o): In function `fwrite':
(.text+0x144): undefined reference to `_Unwind_Resume'
/usr/lib/libc.a(iofwrite.o):(.eh_frame+0xde): undefined reference to `__gcc_personality_v0'
.
.
.
这次出现的错误更多！我们的函数只使用了一个小小的printf，竟引用那么多的未定义函数，此路更不通。
看来只要调用了库函数，恶梦将不断。下面引用《程序员的自我修养》中的例子，不使用printf库函数。
打印字符串使用到write系统调用，退出程序使用到了exit系统调用。这里使用汇编代码仿照该系统调用。
下面是完整的nomain.c代码：
char* str = "hello world!\n";
void myprint(void)
{
/*
* write(int fd, const void *buf, size_t count);
* 系统调用通过int 0x80中断实现
* eax：4，write系统调用号
* ebx：第一个参数，0，指定文件描述符为0(stdout)
* ecx：第二个参数，字符串地址(?)
* edx：第三个参数，字符串长度13
*/
asm("movl $13, %%edx \n\t"
"movl %0, %%ecx \n\t"
"movl $0, %%ebx \n\t"
"movl $4, %%eax \n\t"
"int $0x80 \n\t"
::"r"(str):"edx", "ecx", "ebx");
}
void myexit(void)
{
/*
* exit(code)
* eax：1，exit系统调用号
* ebx：退出码(exit code)
*/
asm( "movl $42, %ebx \n\t"
"movl $1, %eax \n\t"
"int $0x80 \n\t");
}
void nomain(void)
{
myprint();
myexit();
}
编译测试：
$ gcc -c -fno-builtin main.c (可不需要-fno-builtin选项)
$ ld -static -e nomain main.o -o a.out
$ ./a.out
hello world!
$ echo $?
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我的本意是想研究一下各个库之间的相互依赖关系，网上有资料说使用ld命令的--start-group和--end-group选项来解决，在U-Boot的Makefile中的确也看到了。不过自己没有顺利找到一个可以测试的例子。限于能力及时间，这个研究暂时搁置了。等以后对linux底层的东西更加了解时再来研究亦不晚。
参考资料：
1、如果想了解关于bin文件及汇编、连接的知识，请用google搜索“Making plain binary files using a C compiler”，作者是Cornelis Frank，写于2000年，年代虽久，经典依旧。
2、《程序员的自我修养--链接、装载与库》，一本需要慢慢研读的好书。
