Linux中Main函數的執行過程

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1. 問題：Linux如何執行main函數。

本文使用一個簡單的C程式（simple.c）作為例子講解。代碼如下，

1. int main()  
2. {  
3.     return(0);  
4. }  

 

2.  編譯

～#gcc -o simple simple.c

3. 查看可執行檔的基本資料

～#objdump -f simple

 

simple: file format elf32-i386 architecture: i386, flags 0x00000112: EXEC_P, HAS_SYMS, D_PAGED start address 0x080482d0

 

藉助objdump這個工具，可以獲得可執行檔的一些關鍵資訊。

比如，simple檔案的格式是“ELF32”，該檔案的起始地址是0x80482d0,，等。

 

4. 什麼是ELF

ELF是Executable and Linking Format的縮寫，是Unix上常見的幾種目標檔案格式（及可執行檔格式）之一。

ELF的頭部結構提供了ELF檔案的基本資料，其資料結構可以在/usr/include/elf.h 中看到，如下所示：

1. typedef struct  
2. {  
3.     unsigned char   e_ident[EI_NIDENT]; /* Magic number and other info */  
4.     Elf32_Half  e_type;         /* Object file type */  
5.     Elf32_Half  e_machine;      /* Architecture */  
6.     Elf32_Word  e_version;      /* Object file version */  
7.     Elf32_Addr  e_entry;        /* Entry point virtual address */  
8.     Elf32_Off   e_phoff;        /* Program header table file offset */  
9.     Elf32_Off   e_shoff;        /* Section header table file offset */  
10.     Elf32_Word  e_flags;        /* Processor-specific flags */  
11.     Elf32_Half  e_ehsize;       /* ELF header size in bytes */  
12.     Elf32_Half  e_phentsize;        /* Program header table entry size */  
13.     Elf32_Half  e_phnum;        /* Program header table entry count */  
14.     Elf32_Half  e_shentsize;        /* Section header table entry size */  
15.     Elf32_Half  e_shnum;        /* Section header table entry count */  
16.     Elf32_Half  e_shstrndx;     /* Section header string table index */  
17. } Elf32_Ehdr;  

其中，e_entry儲存了該執行檔案的起始地址。

 

 

5. 關於起始地址

～#objdump -d simple

1. 80482d0 <_start>:  
2. 80482d0:       31 ed                   xor    %ebp,%ebp  
3. 80482d2:       5e                      pop    %esi  
4. 80482d3:       89 e1                   mov    %esp,%ecx  
5. 80482d5:       83 e4 f0                and    $0xfffffff0,%esp  
6. 80482d8:       50                      push   %eax  
7. 80482d9:       54                      push   %esp  
8. 80482da:       52                      push   %edx  
9. 80482db:       68 20 84 04 08          push   $0x8048420  
10. 80482e0:       68 74 82 04 08          push   $0x8048274  
11. 80482e5:       51                      push   %ecx  
12. 80482e6:       56                      push   %esi  
13. 80482e7:       68 d0 83 04 08          push   $0x80483d0  
14. 80482ec:       e8 cb ff ff ff          call   80482bc <_init+0x48>  
15. 80482f1:       f4                      hlt      
16. 80482f2:       89 f6                   mov    %esi,%esi  

 

該命令可以得到simple的反組譯碼代碼，可以看到，起始地址0x80482d0對應的是_start這個routine。這段代碼所做的事情是，將ebp清0，調整esp的值，然後將一些資料壓棧，最後調用一個函數。

Linux中Main函數的執行過程