只有系統調用才能在程序集中獲得printf？

Question

我期待了解程序集級別的printf（）語句。然而，大部分彙編程序都會執行一些操作，例如調用外部打印函數，這些函數的依賴性由鏈接器添加的其他對象文件滿足。我想知道打印函數內部的系統調用和非常基本的彙編代碼。對於printf，我需要一個彙編代碼，其中唯一的外部調用是系統調用。我在想像一個de組裝的對象文件。我在哪裏可以得到類似的東西？

Answer 1

我建議改爲先留在C級，然後研究一下Linux上一些現有的C標準庫free software實現的源代碼。查看musl-libc或GNU libc（又名glibc）的源代碼。你會明白，在printf和基本系統調用（在syscalls(2) ...中列出）之間有幾個中間（通常是內部）函數是有用的。對printf（例如，通常的hello-world示例）的樣本C程序也使用strace(1)。

特別是，musl-libc有一個非常可讀的stdio/printf.c實現，但在到達write(2)系統調用之前，您需要遵循其他幾個C函數。請注意，有些涉及buffering。另見setvbuf(3) & fflush(3)。幾個答案（例如this和that一）解釋功能之間的鏈，如printf和系統調用（直到內核代碼）。

我想一段彙編代碼，唯一的外線呼叫系統呼叫，printf

如果你想正是這一點，你可以從MUSL-libc中的stdio/printf.c開始，從musl-libc添加任何額外的源文件，直到你沒有更多的外部未定義的符號，並編譯所有的gcc -flto -O2或許也-S，你可能會以對象（或彙編）形式完成大部分musl-libc b因爲printf可能會呼叫malloc和許多其他功能！）...我不知道這是值得的痛苦。

您還可以靜態鏈接您的libc（例如libc.a）。然後鏈接器將鏈接printf（以及您調用的任何其他函數）所需的靜態庫成員。

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挑剔，system calls實際上並沒有外線電話（你的libc write函數實際上是圍繞着原始的系統調用一個小包裝）。您可以使用SYSENTER機器指令來製作它們（但使用vdso(7)更可取：更便攜，也許更快），並且甚至不需要有效的堆棧指針（在x86_64上）來進行系統調用。

您可以編寫Linux用戶級程序，甚至不需要使用libc; Scheme的bones實現就是這樣一個程序（你會找到其他的）。

Answer 2

函數printf()位於標準C庫中，所以它被鏈接到您的程序中並且不會複製到它中。動態鏈接庫可節省內存，因爲每個使用它的程序都沒有在常駐內存中複製完全相同的代碼。

想想printf()的功能。解釋格式化的字符串並生成正確的輸出相當複雜。 printf()所屬的一系列函數也緩衝輸出。你可能並不是真的想在彙編中重新實現所有這些。標準的C庫是無所不在的，並且可能爲您提供。

也許你正在尋找write(2)，這是系統調用只緩衝寫入文件描述符的字節。您必須生成預先打印的字符串並自行設置格式。 （也open(2)打開文件見。）

拆解二進制文件，你可以使用objdump：

objdump -d binary 

其中binary是一些編譯好的二進制。這給出了操作碼和人類可讀指令。你可能想重定向到一個文件並在別處讀取。

您可以在您的系統上反彙編標準C二進制文件，並嘗試解釋它，如果你想（強烈不推薦）。問題在於它太複雜而難以理解。像printf()這樣的東西是用C編寫的，然後編譯和彙編。你不能（在合理的幾十年內）從編譯（非平凡）程序的彙編中恢復高級結構。如果你真的想試試這個，祝你好運。

更簡單的做法是查看printf()本身的C源代碼。真正的工作實際上是在vfprintf()中完成的，它位於GNU C庫source code的stdio-common/vfprintf.c中。