只有系统调用才能在程序集中获得printf？

Question

我期待了解程序集级别的printf（）语句。然而，大部分汇编程序都会执行一些操作，例如调用外部打印函数，这些函数的依赖性由链接器添加的其他对象文件满足。我想知道打印函数内部的系统调用和非常基本的汇编代码。对于printf，我需要一个汇编代码，其中唯一的外部调用是系统调用。我在想像一个de组装的对象文件。我在哪里可以得到类似的东西？

Answer 1

我建议改为先留在C级，然后研究一下Linux上一些现有的C标准库free software实现的源代码。查看musl-libc或GNU libc（又名glibc）的源代码。你会明白，在printf和基本系统调用（在syscalls(2) ...中列出）之间有几个中间（通常是内部）函数是有用的。对printf（例如，通常的hello-world示例）的样本C程序也使用strace(1)。

特别是，musl-libc有一个非常可读的stdio/printf.c实现，但在到达write(2)系统调用之前，您需要遵循其他几个C函数。请注意，有些涉及buffering。另见setvbuf(3) & fflush(3)。几个答案（例如this和that一）解释功能之间的链，如printf和系统调用（直到内核代码）。

我想一段汇编代码，唯一的外线呼叫系统呼叫，printf

如果你想正是这一点，你可以从MUSL-libc中的stdio/printf.c开始，从musl-libc添加任何额外的源文件，直到你没有更多的外部未定义的符号，并编译所有的gcc -flto -O2或许也-S，你可能会以对象（或汇编）形式完成大部分musl-libc b因为printf可能会呼叫malloc和许多其他功能！）...我不知道这是值得的痛苦。

您还可以静态链接您的libc（例如libc.a）。然后链接器将链接printf（以及您调用的任何其他函数）所需的静态库成员。

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挑剔，system calls实际上并没有外线电话（你的libc write函数实际上是围绕着原始的系统调用一个小包装）。您可以使用SYSENTER机器指令来制作它们（但使用vdso(7)更可取：更便携，也许更快），并且甚至不需要有效的堆栈指针（在x86_64上）来进行系统调用。

您可以编写Linux用户级程序，甚至不需要使用libc; Scheme的bones实现就是这样一个程序（你会找到其他的）。

Answer 2

函数printf()位于标准C库中，所以它被链接到您的程序中并且不会复制到它中。动态链接库可节省内存，因为每个使用它的程序都没有在常驻内存中复制完全相同的代码。

想想printf()的功能。解释格式化的字符串并生成正确的输出相当复杂。 printf()所属的一系列函数也缓冲输出。你可能并不是真的想在汇编中重新实现所有这些。标准的C库是无所不在的，并且可能为您提供。

也许你正在寻找write(2)，这是系统调用只缓冲写入文件描述符的字节。您必须生成预先打印的字符串并自行设置格式。 （也open(2)打开文件见。）

拆解二进制文件，你可以使用objdump：

objdump -d binary 

其中binary是一些编译好的二进制。这给出了操作码和人类可读指令。你可能想重定向到一个文件并在别处读取。

您可以在您的系统上反汇编标准C二进制文件，并尝试解释它，如果你想（强烈不推荐）。问题在于它太复杂而难以理解。像printf()这样的东西是用C编写的，然后编译和汇编。你不能（在合理的几十年内）从编译（非平凡）程序的汇编中恢复高级结构。如果你真的想试试这个，祝你好运。

更简单的做法是查看printf()本身的C源代码。真正的工作实际上是在vfprintf()中完成的，它位于GNU C库source code的stdio-common/vfprintf.c中。