Hello world在那邊？背景說明 0

部落格文尋找Hello world在背景說明

26/Jan/2015 增加prolog/epilogue說明
29/Jan/2015 增加%eax設成0的說明，感謝Scott Tasi大大的補充

Transcript

1. Wen Liao Hello world在那邊？ 背景說明 嘉義，民雄
2. Disclaimer 投影片資料為作者整理資料及個人意見，沒有經 過嚴謹確認，請讀者自行斟酌
3. 目標 說明分享會中live demo時的背景知識， 包含 • ABI • objdump使用方式 無法看live demo的朋友可以去看：尋找"Hello World\n"，實地操作。
4. 先從API談起 引用Wikipedia: • Application programming interface的縮寫 • 一組讓開發者開發應用程式的 routine、通訊 協定、或是工具 • 使用相同的API，在不同平台上面重新編譯，應 該可以編譯成功，並且正確執行。
5. 不懂？來個範例
6. 不就是叫printf印出Hello World，有什麼稀奇。
7. 你在Windows, Linux, ARM Linux, MIPS Linux上編譯都可 以印出Hello World
8. 另外printf幹了什事？ 不要忘記OS提供的服務稱為 system call
9. 仔細看看男人 $ man man The table below shows the section numbers of the manual followed by the types of pages they contain. 1 Executable programs or shell commands 2 System calls (functions provided by the kernel) ...
10. 翻譯米糕 男人根據是依據數字編號的section來存放不同 種類的手冊 • Section 1：執行檔 • Section 2：System call • Section 3：函式庫 • ...
11. 那麼printf是system call嘛？ 看來不是，那他是啥？
12. 問男人，他說section 1和3都有printf，1 是執行檔的手冊，所以只有3可以挑
13. 那麼printf到底怎麼讓螢幕印 出Hello World?
14. strace, 追蹤system call和signal的工具 使用了write system call 有人還記得 stdout fd是 1 嗎? 帶入要寫到 stdout的字 串 寫入12個 bytes 回傳已經寫 了12 bytes 印出來了嘿 嘿
15. 結論：printf是 Standard I/O library提供的 API，讓使用者更方便的使用 stream，以及增進效能。 $ man stdio # 男人萬歲！
16. 在不同的OS搞不好沒有File descriptor，寫入的system也 許也不叫write
17. 但是只要你或是廠商能夠把 Standard I/O library移植到它 的OS，printf照樣印給你看。
18. 回到ABI • Application Binary Interface的縮寫 • 規範binary，也就是你的執行程式和函式庫 ◦ 呼叫函數行為 ▪ 機械碼執行的時候哪些暫存器放參數，哪些暫存器 放回傳值... ◦ Data type alignment ◦ System call呼叫規範 ◦ ... • 理想的世界 ◦ 同樣的硬體條件和同樣的ABI，不同compiler編出來的 binary甚至在不同OS都可以互通 ◦ 現實上...嘛。看起來太多細節需要處理，所以看運氣。
19. 這次Demo要知道的ABI規範 • 單純就是如何傳遞參數給一個函數就好 • 我的電腦是Intel 64-bit，使用的ABI是 ▪ System V AMD64 ABI • Calling convention ◦ 正整數和指標參數傳遞順序 ▪ RDI, RSI, RDX, RCX, … ▪ demo的printf最多用到兩個參數，demo的都是指標
20. 範例：不要問我plt是啥，我還沒搞清楚那 是三小 為什麼不是RSI而是ESI呢？kerker 有沒有很眼 熟？比對一 下上一頁
21. demo會用到的objdump指令 • objdump -d objfile ◦ 反組譯binary檔案 • objdump -t objfile ◦ 列出binary檔案的symbol table ▪ 不知道symbol table？問估狗囉 • objdump -h objfile ◦ 列出binary的section資訊 ▪ 不知道section，請找我以前linker script的投影片或 文章 • objdump -s -j section名稱 objfile ◦ 列出section的內容　資料
22. 補充無關的資料 • function prolog ◦ 函數被呼叫的時候，實際上機械碼準備的事 ▪ 儲存相關status ▪ 處理和設定call stack ▪ 處理要用的暫存器 • function epilogue ◦ 離開函數的時候，實際上機械碼準備的事 ▪ 恢復和設定call stack ▪ 恢復用過的暫存器 ▪ 恢復前面儲存的status
23. 來看這個函 數
24. Function prolog Function epilogue 呼叫puts，為何用 edi？ABI規定。 為何設定0x4005e4? 可以用objdump看看
25. 打完收工，參考資料如下 • man ◦ 最man的男人 • API • ABI • System V AMD64 ABI • Wikipedia: Function prologue