Разбор программы «Hello, World!» показал скрытую сложность: ELF-структуры, системные вызовы и роль компилятора раскрывают весь процесс
Энтузиаст разобрал, насколько сложной на самом деле является программа «Hello, World!».
В своём материале он показал, что даже этот простой пример скрывает множество технических деталей, которые обычно остаются за кадром.
Так, при компиляции, она превращается в исполняемый файл, полный символов и зависимостей.
Например, команда objdump -x hello показывает, что даже базовая программа содержит множество секций, таблиц символов и метаданных:
$ objdump -x hello Sections: 00 .text 00000018 000000000000 CONTENTS, ALLOC, LOAD, CODE 01 .data 00000010 000000000020 CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA ...
Попытка минимализма
Чтобы понять работу программы на низком уровне, автор предлагает создать минималистичный исполняемый файл без стандартной библиотеки C.
Это требует непосредственного написания системных вызовов Linux. Например, вызов write можно реализовать напрямую:
section .data message db 'Hello, World!', 0Ah len equ $ - message section .text global _start _start: mov rax, 1 ; syscall: write mov rdi, 1 ; stdout mov rsi, message ; message address mov rdx, len ; message length syscall ; invoke the syscall mov rax, 60 ; syscall: exit xor rdi, rdi ; return 0 syscall
Разбор структуры ELF-файла
Статья подробно объясняет структуру ELF (Executable and Linkable Format) — стандартного формата для Unix-систем.
Заголовки ELF, секции и сегменты взаимодействуют друг с другом для создания исполняемого файла.
10 плюсов Linux перед Windows, с которыми не поспоришьtproger.ru
Например, заголовок ELF содержит ссылки на таблицы символов и разделы, такие как .text (код программы) и .data (данные).
Линкер и оптимизация
Автор также разбирает использование кастомных скриптов линковки для создания минималистичных исполняемых файлов.
Например, с помощью линкера ld можно исключить ненужные зависимости и сократить размер программы.
ld -Ttext 0x400000 -o hello hello.o
Выводы
Как оказалось, даже простая программа «Hello, World!» скрывает сложность, связанную с взаимодействием компилятора, линкера и операционной системы.
Материал автора в очередной раз подчеркнул важность понимания базовых элементов программного обеспечения и их влияния на процесс выполнения программ.