如何在NASM x64中测试自己的GLIBC实现?

jdg4fx2g  于 2023-10-16  发布在  其他
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我目前正在开发我的NASM x64版本的GLIBC,我在测试它时遇到了问题。ASM代码首先在.中编译,接下来我的测试代码(C语言)通过GCC编译,然后我通过LD_PRELOAD加载我的共享库并执行我的二进制文件。
下面是我的putchar()的ASM实现:

bits 64

STDOUT equ 1

section .text
    global putchar
    putchar:
        push rdi
        mov rax, 1
        mov rdi, STDOUT
        mov rsi, rsp
        mov rdx, 1
        syscall
        pop rdi
        ret

下面是测试main:

#include <stddef.h>

extern size_t putchar(const char str);

int main(void)
{
    putchar('z');
    return (0);
}

下面是Makefile:

CC      =   nasm
CFLAGS  =   -f elf64
SRC     =   $(wildcard src/*.asm)
OBJ     =   $(SRC:.asm=.o)
NAME    =   minilibc.so

all: $(NAME)

$(NAME): $(OBJ)
    ld -fPIC -shared -o $(NAME) $(OBJ) -nostdlib

%.o: %.asm
    $(CC) $(CFLAGS) $< -o $@

clean:
    rm -f $(OBJ)

fclean: clean
    rm -f $(NAME)

re: fclean all

test: re
    gcc -o test/test test/main.c -g3
    LD_PRELOAD=./minilibc.so ./test/test

.PHONY: all clean fclean re

问题是,当我尝试设置断点时,GDB继续使用glibc函数:

(gdb) b putchar
Breakpoint 1 at 0x1030
...
Breakpoint 1, 0x00007ffff7c7bb20 in putchar () from /usr/lib/libc.so.6

我也试过用-nostlib编译(在make test中),但它不起作用:

ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 0000000000001020
...
/home/mimahk/Documents/Workspace C/minilibc/test/main.c:7:(.text+0xa): undefined reference to `putchar'

我知道实际上二进制文件需要一个_start标签来运行,但是尽管我进行了几次搜索,我还是不能编写它。
我试过了,但它不工作:

asm(".global _start; _start: call main; movq %rax, %rdi; movq $60, %rax;");

我得到:main.c:9:(.text+0x19): undefined reference to putchar
你能告诉我如何测试我的共享库吗?

pftdvrlh

pftdvrlh1#

感谢@PeterCordes和@Jester的评论,我能够纠正这个问题。
首先,我必须修改代码,在main()前面加上一个名为_start的ASM标签。
然后我修改了Makefile中的一些选项,以便在运行时直接链接.so(并添加了基本的调试选项):
-g3:启用GDB的深度调试。
-fno-builtin:GCC的自动代码替换(例如,printf("%s\n", str)puts(str)
-nostdlib:不包括GLIBC。
-fno-plt:直接使用GOT而不使用PLT。
-L./ -lminilibc:指示链接器将我的可执行文件链接到minilibc库(因此应该称为libminilibc.so)。
-Wl,-rpath=./:告诉链接器我的库在运行时的位置(因为它不在/usr/lib/中),省去了使用LD_PRELOAD的麻烦。
下面是完整的代码:
main.c

extern int putchar(const char str);

asm(".global _start; _start: call main; movq %rax, %rdi; movq $60, %rax; syscall"); // Call the main() function and exit with the code corresponding to the return of main().

int main(void)
{
    putchar('H');
    return (0);
}

Makefile

CC      =   nasm
CFLAGS  =   -f elf64
SRC     =   $(wildcard src/*.asm)
OBJ     =   $(SRC:.asm=.o)
NAME    =   libminilibc.so

all: $(NAME)

$(NAME): $(OBJ)
    ld -shared -o $(NAME) $(OBJ)

%.o: %.asm
    $(CC) $(CFLAGS) $< -o $@

clean:
    rm -f $(OBJ)

fclean: clean
    rm -f $(NAME)

re: fclean all

test: re
    gcc -o test/test test/main.c -g3 -fno-builtin -nostdlib -fno-plt -L./ -lminilibc -Wl,-rpath=./

.PHONY: all clean fclean re

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