從 User mode和 kernel mode討論一個Hello world執行檔從產生到執行發生的事情

1. Hello World 的一生
Wen Liao
Taiwan Linux Kernel Hackers
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2. About Wen
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3. ● 測試環境
● 懷胎九月及出生
● 短暫的一生
● QA
目錄
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4. 測試環境 (1)
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5. 測試環境 (2)
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6. ● 測試環境
● 懷胎九月及出生
● 短暫的一生
● QA
目錄
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7. cc 就搞定
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8. 事情當然沒有我們憨人
想的那麼簡單
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9. ● 現實是，除了執行檔以外，在編
譯的過程的副產品
○ hello.i // 展開巨集後的C 語言
○ hello.s // 將C語言轉成組合語言
○ hello.o // 將組合語言轉成ELF格式的object file
GCC = GNU Compiler Collection
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10. hello.i 節錄
八百行
stdio.h
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11. hello.s 節錄 (1)
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12. hello.s 節錄 (2)
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13. hello.s 節錄 (2)
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14. hello.s 節錄 (1)
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15. hello.s 節錄 (2)
https://software.intel.com/sites/default/files/article/402129/mpx-linux64-abi.pdf
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16. hello.s 節錄 (2)
https://software.intel.com/sites/default/files/article/402129/mpx-linux64-abi.pdf
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17. 囉唆的真實編譯 (1)
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18. 囉唆的真實編譯 (2)
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19. 囉唆的真實編譯 (3)
ld 節錄 (1)
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20. 囉唆的真實編譯 (3)
ld 節錄 (2)
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21. Link時除了你的object外，還有
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22. /usr/lib/x86_64-linux-gnu/Scrt1.o
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/crti.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtbeginS.o
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtendS.o
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/crtn.o
...
除了你的object外，還有
22

23. Why?
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24. 反組譯
參數
呼叫函數 24

25. __libc_start_main (1)
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26. __libc_start_main (2)
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27. ● 檢查權限，確保安全性
● thread subsystem初始化 (我可不知道什麼thread subsystem唷)
● 向rtld_fini註冊release callback function，當shared object結束時使用該
callback釋放資源
● 呼叫init callback function
● 呼叫main callback function並且帶入參數
● 當main callback function結束後，將回傳值作為參數呼叫exit
__libc_start_main (3)
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28. ● 測試環境
● 懷胎九月及出生
● 短暫的一生
● QA
目錄
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29. linux/fs/exec.c
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30. do_execve()
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31. register_binfmt()
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32. binfmt 資料結構
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33. linux/fs/binfmt_elf.c
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34. linux/fs/exec.c
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35. load_elf_binary
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36. struct linux_binprm 省略版
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37. struct linux_binprm
buf[128]
struct vm_area_struct *vma;
unsigned long vma_pages
struct mm_struct *mm
struct file * file
int argc, envc
const char * filename
const char * interp
unsigned long loader, exec
struct cred *cred
... 37

38. load_elf_binary()
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39. load_elf_binary()
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40. ● Load_elf_binary Trace
○ http://wen00072.github.io/blog/2019/08/03/load-elf-binary-trace/
Load_elf_binary Trace
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41. ● Sections
○ text
○ bss
○ data
○ …
● ABI
● Link script
● ELF
● Binutils
● vDSO
● ASLR
● man proc
延伸關鍵字
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42. Q & A
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