Cílem tohoto cvičení je detailně se seznámit s tím, jak aplikace volá služby operačního systému a jak lze systémová volání volat přímo, bez použití knihoven jako libc. Tato znalost se vám bude hodit v dalších cvičeních.
Seznamte se se základními instrukcemi architektury x86 a způsobem, jakým vkládat instrukce assembleru přímo do zdrojového kódu v jazyce C/C+ +. Projděte si tuto prezentaci a připomeňte si první a druhou přednášku.
Dále se seznamte s nástroji strace a ltrace. Doporučujeme si oba nástroje vyzkoušet na následujícím programu:
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { printf("Hello world\n"); return 0; }
Vytvořte program, který čte ze standardního vstupu celá nezáporná dekadická čísla oddělená mezerami nebo konci řádků a vypíše je na standardní výstup v hexadecimální podobě oddělená koncem řádku. Program nesmí používat žádnou standardní knihovnu jako např. libc. Předpokládejte, že maximální hodnota čísla bude 2^32-1.
Jinými slovy vytvořte program fungující podobně jako program níže, ale tak,
aby šel přeložit s přepínači kompilátoru -nostdlib -nostdinc -static -m32
-Wall -g -O2
.
#include <stdio.h> int main() { unsigned num; while (scanf("%u", &num) == 1) printf("0x%x\n", num); return 0; }
Do BRUTE nahrávejte soubor hexconv.c
se svou implementací.
/usr/include/asm/unistd_32.h
.
-m32
.
scanf
.
#include <unistd.h> /* TODO: write your own system call wrappers for read, write, exit */ #include <stdio.h> /* TODO: sprintf -- convert number to hex string */ #include <string.h> /* TODO: strlen -- length of output for write */ int isnum(char ch) { return ch >= '0' && ch <= '9'; } int isspc(char ch) { return ch == ' ' || ch == '\n'; } static void print(unsigned num) { char buf[20]; /* TODO: Get rid of sprintf() and strlen() */ sprintf(buf, "0x%x\n", num); int ret = write(STDOUT_FILENO, buf, strlen(buf)); if (ret == -1) _exit(1); // TODO your new exit } /* TODO: main() is called by libc. Real entry point is _start(). */ int main() { char buf[20]; unsigned num = 0; int i; int num_digits = 0; unsigned chars_in_buffer = 0; for (/* no init */; /* no end condition */; i++, chars_in_buffer--) { if (chars_in_buffer == 0) { int ret = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); if (ret < 0) return 1; // TODO replace by exit i = 0; chars_in_buffer = ret; } if (num_digits > 0 && (chars_in_buffer == 0 /* EOF */ || !isnum(buf[i]))) { print(num); num_digits = 0; num = 0; } if (chars_in_buffer == 0 /* EOF */ || (!isspc(buf[i]) && !isnum(buf[i]))) return 0; // TODO: replace by exit if (isnum(buf[i])) { num = num * 10 + buf[i] - '0'; num_digits++; } } }