如何正确使用简单的链接器脚本？可执行文件在运行时获得 SIGKILL答案

【问题标题】：How to correctly use a simple linker script? Executable gets SIGKILL when run如何正确使用简单的链接器脚本？可执行文件在运行时获得 SIGKILL
【发布时间】：2011-11-03 04:31:34
【问题描述】：

我正在尝试了解更深入的链接过程和链接器脚本...查看 binutils 文档，我发现了一个简单的链接器脚本实现，我通过添加一些命令对其进行了改进：

OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386",
          "elf32-i386")
OUTPUT_ARCH(i386)

ENTRY(mymain)

SECTIONS
{
   . = 0x10000;
   .text : { *(.text) }
   . = 0x8000000;
   .data : { *(.data) }
   .bss : { *(.bss) }
}

我的程序是一个非常简单的程序：

void mymain(void)
{
  int a;
  a++;
}

现在我尝试构建一个可执行文件：

gcc -c main.c
ld -o prog -T my_script.lds main.o

但如果我尝试运行prog，它会在启动期间收到SIGKILL。我知道当一个程序被编译并与命令链接时：

gcc prog.c -o prog

最终的可执行文件也是其他目标文件的产物，如crt1.o、crti.o 和crtn.o，但我的情况呢？使用此链接器脚本的正确方法是什么？

【问题讨论】：

标签： gcc linker linker-scripts

【解决方案1】：

我怀疑您的代码运行良好，但最终遇到了麻烦：您希望在a++ 之后会发生什么？

mymain() 只是一个普通的 C 函数，它会尝试返回给它的调用者。

但是您已将其设置为 ELF 入口点，这会告诉 ELF 加载器在将程序段加载到正确的位置后跳转到它 - 而且它不希望您返回。

那些“其他目标文件，如crt1.o、crti.o 和crtn.o”通常会为 C 程序处理这些内容。 C 程序的 ELF 入口点不是 main() - 相反，它是为 main() 设置适当环境的包装器（例如，在堆栈或寄存器中设置 argc 和 argv 参数，取决于平台），调用main()（期望它可能返回），然后调用exit系统调用（返回代码来自main()）。

[更新以下 cmets：]

当我使用gdb 尝试您的示例时，我发现它确实在从mymain() 返回时失败：在mymain 上设置断点，然后单步执行指令后，我看到它执行了增量，然后在函数尾声中遇到麻烦：

$ gcc -g -c main.c
$ ld -o prog -T my_script.lds main.o
$ gdb ./prog
...
(gdb) b mymain
Breakpoint 1 at 0x10006: file main.c, line 4.
(gdb) r
Starting program: /tmp/prog 

Breakpoint 1, mymain () at main.c:4
4         a++;
(gdb) display/i $pc
1: x/i $pc
0x10006 <mymain+6>:     addl   $0x1,-0x4(%ebp)
(gdb) si
5       }
1: x/i $pc
0x1000a <mymain+10>:    leave  
(gdb) si
Cannot access memory at address 0x4
(gdb) si
0x00000001 in ?? ()
1: x/i $pc
Disabling display 1 to avoid infinite recursion.
0x1:    Cannot access memory at address 0x1
(gdb) q

至少对于 i386，ELF 加载器在进入加载的代码之前会设置一个合理的堆栈，因此您可以将 ELF 入口点设置为 C 函数并获得合理的行为；但是，正如我上面提到的，您必须自己处理干净的进程退出。如果你不使用 C 运行时，最好不要使用任何依赖于 C 运行时的库。

所以这是一个示例，使用您的原始链接器脚本 - 但修改了 C 代码以将 a 初始化为已知值，并使用最终值调用 exit 系统调用（使用内联汇编） a 作为退出代码。（注意：我刚刚意识到您并没有确切说明您使用的是什么平台；我假设这里是 Linux。）

$ cat main2.c
void mymain(void)
{
  int a = 42;
  a++;
  asm volatile("mov $1,%%eax; mov %0,%%ebx; int $0x80" : : "r"(a) : "%eax" );
}
$ gcc -c main2.c
$ ld -o prog2 -T my_script.lds main2.o
$ ./prog2 ; echo $?
43
$

【讨论】：

感谢 Matthew 的回答。我说程序在启动时崩溃，因为 gdb 这么说......我知道在 main 调用其他函数之前，例如我认为的 ctors。但是，如果我想为main 取另一个名字，我应该在哪里指定呢？而且，如果我将我的程序与ld 明确链接，我是否还必须传递 c 运行时目标文件？
你想达到什么目的？您想使用普通的 C 运行时和库吗？如果是这样，您的 main 函数必须被称为 main：这就是 C 运行时所调用的。（这与 ELF 入口点不同，它通常是 crt1.o 中的 _start。）如果您直接调用 ld，那么是的，您必须自己链接各种 C 运行时文件。如果您使用gcc，它会为您执行此操作。您可以看到它对gcc -v 的作用，但您需要知道它通过包装器collect2 调用ld（请参阅here）。
我会知道是否可以构建一个可以正确运行的可执行文件（ELF 格式），而无需将其链接到 c 运行时对象文件。
是的，只要您可以在没有 C 运行时代码为您做的事情的情况下生活。我已经用一个例子更新了我的答案。
是的，我正在使用 Linux...我不知道为什么，但如果我重现您的步骤（使用 gdb 编译、链接和调试）gdb 会说另一件事：During startup program terminated with signal SIGKILL, Killed. 所以我可以'甚至没有开始调试。我正在使用gcc 4.4.5。

【解决方案2】：

是的，要在 linux 上运行，我们需要更改 .lds 文件

SECTIONS
{
   . = 0x8048000;
   .text : { *(.text) 
}

【讨论】：