Linux系統中main函數的執行過程

1. 問題：Linux如何執行main函數。

本文使用一個簡單的C程序（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. 查看可執行文件的基本信息

～#objdump -f simple

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

借助objdump這個工具，可以獲得可執行文件的一些關鍵信息。

比如，simple文件的格式是“ELF32”，該文件的起始地址是0x80482d0,，等。

4. 什麼是ELF

ELF是Executable and Linking Format的縮寫，是Unix上常見的幾種目標文件格式（及可執行文件格式）之一。

ELF的頭部結構提供了ELF文件的基本信息，其數據結構可以在/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;

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的反匯編代碼，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，然後將一些數據壓棧，最後調用一個函數。