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

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
Worldn"，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，
以及實作stream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
ABI規範，傳
遞浮點變數
數量

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
● System V AMD64 ABI手冊(PDF)
● Wikipedia: Function prologue

26. 特別感謝Scott Tasi 大大的補充