gcc - 如何正确使用简单的链接描述文件？可执行文件在运行时获取SIGKILL

Question

我试图了解更深的链接过程和链接描述文件...通过查看binutils doc，我发现了一个简单的链接描述文件实现，并通过添加一些命令对其进行了改进：

OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386",
          "elf32-i386")
OUTPUT_ARCH(i386)

ENTRY(mymain)

SECTIONS
{
   . = 0x10000;
   .text : { *(.text) }
   . = 0x8000000;
   .data : { *(.data) }
   .bss : { *(.bss) }
}

我的程序是一个非常简单的程序：

void mymain(void)
{
  int a;
  a++;
}

现在，我尝试构建一个可执行文件：

gcc -c main.c
ld -o prog -T my_script.lds main.o

但是，如果我尝试运行 prog，它将在启动过程中收到 SIGKILL。我知道当程序被编译并与命令链接时：

gcc prog.c -o prog

最后的可执行文件也是 crt1.o， crti.o和 crtn.o等其他目标文件的产物，但是我的情况呢？哪种正确的方式使用此链接描述文件？

Answer 1

我怀疑您的代码运行得很好，并最终陷入麻烦：您希望在a++之后发生什么？

mymain()只是一个普通的C函数，它将尝试返回其调用者。

但是，您已将其设置为ELF入口点，它告诉ELF加载器在将程序段加载到正确的位置后立即跳转至该点-并且它不希望您返回。

那些“其他目标文件，例如crt1.o，crti.o和crtn.o”通常为C程序处理。 C程序的ELF入口点不是main()，而是一个包装程序，它为main()设置了适当的环境（例如，在堆栈或寄存器中设置argc和argv参数，取决于平台），调用main()（期望它可能返回），然后调用exit系统调用（使用main()的返回代码）。



[更新以下评论：]

当我尝试使用gdb的示例时，我发现它确实无法从mymain()返回：在mymain上设置断点，然后逐步执行说明后，我看到它执行增量，然后进入功能尾声中的麻烦：

$ gcc -g -c main.c
$ ld -o prog -T my_script.lds main.o
$ gdb ./prog
...
(gdb) b mymain
Breakpoint 1 at 0x10006: file main.c, line 4.
(gdb) r
Starting program: /tmp/prog 

Breakpoint 1, mymain () at main.c:4
4         a++;
(gdb) display/i $pc
1: x/i $pc
0x10006 <mymain+6>:     addl   $0x1,-0x4(%ebp)
(gdb) si
5       }
1: x/i $pc
0x1000a <mymain+10>:    leave  
(gdb) si
Cannot access memory at address 0x4
(gdb) si
0x00000001 in ?? ()
1: x/i $pc
Disabling display 1 to avoid infinite recursion.
0x1:    Cannot access memory at address 0x1
(gdb) q

至少对于i386，ELF加载器在输入所加载的代码之前先建立了一个合理的堆栈，因此您可以将ELF入口点设置为C函数并获得合理的行为。但是，如上所述，您必须自己处理干净的过程。而且，如果您不使用C运行时，最好也不要使用任何依赖C运行时的库。

因此，这是一个示例，使用您的原始链接程序脚本-修改了C代码以将 a初始化为一个已知值，并使用最终值 exit系统调用（使用内联汇编） >作为退出代码。 （注意：我刚刚意识到您还没有确切说明您使用的平台；我在这里假设使用Linux。）

$ cat main2.c
void mymain(void)
{
  int a = 42;
  a++;
  asm volatile("mov $1,%%eax; mov %0,%%ebx; int $0x80" : : "r"(a) : "%eax" );
}
$ gcc -c main2.c
$ ld -o prog2 -T my_script.lds main2.o
$ ./prog2 ; echo $?
43
$