LINUX：是否可以编写不依赖 libc 库的工作程序？答案

【问题标题】：LINUX: Is it possible to write a working program that does not rely on the libc library?LINUX：是否可以编写不依赖 libc 库的工作程序？
【发布时间】：2010-10-06 04:57:00
【问题描述】：

我想知道我是否可以用C-programming 语言编写一个可执行的程序，尽管不使用单个库调用，例如甚至没有 exit()？

如果是这样，它显然根本不依赖库（libc、ld-linux）。

【问题讨论】：

您能否将标题从功能更改为工作，以避免与不可变编程范式混淆？

标签： c linux binary dependencies executable

【解决方案1】：

嗯，你需要使用一些系统调用来将所有信息加载到内存中，所以我对此表示怀疑。

而且您几乎必须使用 exit()，只是因为 Linux 的工作方式。

【讨论】：

您不需要使用_exit。您可以使用一些信号终止程序（例如，取消引用 NULL 指针；这将给出一个 SIGSEGV，默认情况下使用 core 转储终止程序）

【解决方案2】：

是的，这是可能的，但是您必须进行系统调用并手动设置您的入口点。

带有入口点的最小程序示例：

.globl _start
.text
_start:
    xorl %eax,%eax
    incl %eax
    movb $42, %bl
    int $0x80

或者用纯 C 语言（没有出口）：

void __attribute__((noreturn)) _start() {
    while(1);
}

编译：

gcc -nostdlib -o example example.s
gcc -nostdlib -o example example.c

【讨论】：

非常好的答案。严格意义上来说，它是正确的答案，因为它是没有内联汇编的纯 C。我选择了 litb 的答案作为正确答案，因为它还解释了如何执行系统调用。谢谢你，跳棋。

【解决方案3】：

我怀疑你可以写这样的东西，但它需要在最后有一个无限循环，因为你不能要求操作系统退出你的进程。你不能做任何有用的事情。

从编译 ELF 程序开始，查看 ELF 规范并将程序头、程序段和程序所需的其他部分一起制作。内核将加载您的代码并跳转到某个初始地址。你可以在那里放置一个无限循环。但是，如果不了解一些汇编程序，无论如何从一开始就是没有希望的。

glibc 使用的start.S 文件可以用作起点。尝试更改它，以便您可以从中组装一个独立的可执行文件。该 start.S 文件是所有 ELF 应用程序的入口点，并且是调用__libc_start_main 的文件，而后者又调用main。您只需更改它以使其适合您的需求。

好的，这是理论上的。但是现在，它有什么实际用途呢？

更新问题的答案

嗯。有一个名为libgloss 的库，它为旨在在嵌入式系统上运行的程序提供了一个最小接口。 newlib C 库使用该库作为其系统调用接口。总体思路是 libgloss 是 C 库和操作系统之间的层。因此，它还包含操作系统跳转到的启动文件。这两个库都是 GNU binutils 项目的一部分。我已经用它们为另一个操作系统和另一个处理器做接口，但似乎没有用于 Linux 的 libgloss 端口，所以如果你调用系统调用，你将不得不自己做，正如其他人已经说过的那样.

绝对可以用 C 编程语言编写程序。 linux 内核 就是这样一个程序的一个很好的例子。但用户程序也是可能的。但最低限度需要的是一个运行时库（如果你想做任何严肃的事情）。这样的一个将包含真正的基本功能，如 memcpy、基本宏等。 C 标准有一种特殊的一致性模式，称为 freestanding，它只需要非常有限的功能集，也适用于内核。实际上，我对 x86 汇编器一无所知，但我已经为一个非常简单的 C 程序尝试了运气：

/* gcc -nostdlib start.c */
int main(int, char**, char**);

void _start(int args)
{
    /* we do not care about arguments for main. start.S in 
     * glibc documents how the kernel passes them though.
     */
    int c = main(0,0,0);

    /* do the system-call for exit. */
    asm("movl   %0,%%ebx\n" /* first argument */
        "movl   $1,%%eax\n" /* syscall 1 */
        "int    $0x80"      /* fire interrupt */
        : : "r"(c) :"%eax", "%ebx");
}

int main(int argc, char** argv, char** env) {
    /* yeah here we can do some stuff */
    return 42;
}

我们很高兴，它实际上可以编译并运行 :)

【讨论】：

我修改了我的问题，因为它具有误导性。我不想编写一个没有系统调用的程序，而是一个不需要链接到 c 库的程序。

【解决方案4】：

在纯 C 中？正如其他人所说，您仍然需要一种进行系统调用的方法，因此您可能需要为此下拉到内联 asm。也就是说，如果使用 gcc，请查看 -ffreestanding。

【讨论】：

【解决方案5】：

您需要一种方法来防止 C 编译器生成依赖于 libc 的代码，使用 gcc 可以使用 -fno-hosted 完成。你需要一个汇编语言例程来实现syscall(2)。如果你能得到合适的 OS doco，它们并不难写。之后你就可以参加比赛了。

【讨论】：

【解决方案6】：

是的，你可以，但这很棘手。

基本上没有任何意义。

您可以静态链接一个程序，但相应的 C 库部分会包含在其二进制文件中（因此它没有任何依赖项）。

您完全可以不使用 C 库，在这种情况下，您需要使用适当的低级接口进行系统调用，这取决于架构，不一定是 int 0x80。

如果您的目标是制作一个非常小的自包含二进制文件，那么您最好对 uclibc 之类的东西进行静态链接。

【讨论】：