Hello World - 再更小code size

在gcc compiler的參數中，除了nostartfiles可以移除一些code(註：一般來說這是不正常的用法)之外，還有一個參數 nostdlib：
主要的目的是告知編譯器，編譯時不需要用上default的函式庫。所以...
(當然在這hello world中，雖然只有利用write(), exit()兩個system call，但是這兩個system call呼叫int 0x80的程式碼還是借用libc的實作來完成，所以預計底下的code以nostdlib的方式連結會發出找不到此兩個function的錯誤。)

$ cat helloworld.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define HELLO_WORLD "Hello World\n"

int main(void)
{
    write(STDOUT_FILENO, HELLO_WORLD, sizeof(HELLO_WORLD));

    exit(0);

    return 0;
}

$ gcc -nostdlib -nostartfiles helloworld.c -o helloworld
/usr/bin/ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 0000000008048074
/tmp/cckQkLTF.o: In function `main':
helloworld.c:(.text+0x34): undefined reference to `write'
helloworld.c:(.text+0x40): undefined reference to `exit'
collect2: ld returned 1 exit status
$
$

所以乾脆...利用組合語言的技巧自己寫個write()，exit()的system call...
(又有一個問題，因為利用nostartfiles的參數編譯，如此並不會建立process正確的stack，以下的code執行時會發生嚴重錯誤。)
1. 因為之前compiler一直抱怨找不到_start，所以將main改成_start
2. 這邊暫時先忽略exit() function的警告訊息。

$ cat hello1.c
#include <unistd.h>

unsigned char *str = "Hello World\n";

ssize_t write (int __fd, __const void *__buf, size_t __n)
{
    asm("movl %2,  %%edx;\
         movl %0,  %%ecx;\
         movl %1,  %%ebx;\
         movl $4,  %%eax;\
         int $0x80;"
         : :"m"(__buf), "r"(__fd), "r"(__n));

}

void exit(int ret)
{
    asm("movl %0, %%ebx;\
         movl $1, %%eax;\
         int $0x80;"
         : : "r"(ret));
}

int _start(void)
{
    write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str));

    exit(0);

    return 0;
}

$ gcc -nostartfiles -nostdlib -static hello1.c -o hello1
hello1.c: In function `exit':
hello1.c:22: warning: function declared `noreturn' has a `return' statement
hello1.c:23: warning: `noreturn' function does return
$
$ ./hello1
程式記憶體區段錯誤
$
$

所以...將程式中的stack拿掉....

$ cat hello2.c
unsigned char *str = "Hello World\n";

int _start(void)
{
    /* write(STDOUT_FILENO, str, sizeof(str)); */
    asm("movl $14, %%edx;\
         movl %0,  %%ecx;\
         movl $1,  %%ebx;\
         movl $4,  %%eax;\
         int $0x80;"
         : :"m"(str));

    /* exit(0);     */
    asm("movl $0, %ebx;\
         movl $1, %eax;\
         int $0x80;");

    return 0;
}

$ gcc -nostartfiles -nostdlib -static hello2.c -o hello2
$
$ ./hello2
Hello World
$

成功了...可以編譯並執行 :)
來看一下code size...

$ gcc -nostartfiles -nostdlib -static hello2.c -o hello2
$ strip hello2
$ ./hello2
Hello World
$
$ ls -l hello2
-rwxr-xr-x 1 lungswu lungswu 536 2010-02-26 18:15 hello2
$

code size突破低於1024 bytes, 只有536 bytes, 幾乎是0.5K bytes。