Notizen 25.4.2022

20220425/bs-20220425.txt

+Von der Anwendung bis zum Kernel: libc, 14.05.2021, 14:17:04
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+$ gcc -Wall -O -g3 hello-1.c -o hello-1
+$ gdb -tui ./hello-1
+(gdb) b 5  # setze Breakpoint vor printf()-Aufruf
+(gdb) run
+(gdb) step  # springe in die aufgerufene Funktion hinein
+(gdb) directory libc/glibc-2.28/libio  # Verzeichnis für Quelltext mitteilen
+--> _IO_puts()
+(gdb) next  # 1 Zeile ausführen
+--> _IO_sputn()  # springe in die aufgerufene Funktion hinein
+--> IO_validate_vtable()  # In dieser Funktion landen wir stattdessen.
+--> return vtable;
+--> "Hello, world!\n" erscheint auf dem Bildschirm.
+--> ???
+
+_IO_sputn() ist keine Funktion, sondern ein Präprozessor-Makro,
+der _IO_XSPUTN() aufruft.
+
+_IO_XSPUTN() ist keine Funktion, sondern ein Präprozessor-Makro,
+der JUMP2() aufruft und zusätzlich __xsputn
+als ersten Parameter übergibt.
+
+JUMP2() ist keine Funktion, sondern ein Präprozessor-Makro,
+der die Funktion _IO_JUMPS_FUNC(THIS)->FUNC() aufruft
+und zusätzlich THIS als ersten Parameter übergibt.
+FUNC hat hierbei den Wert __xsputn, und
+THIS hat den Wert FP, also die Datei, hier also stdout.
+
+_IO_JUMPS_FUNC() ist keine Funktion, sondern ein Präprozessor-Makro,
+der ...
+
+# define _IO_JUMPS_FUNC(THIS) \
+  (IO_validate_vtable                                                   \
+   (*(struct _IO_jump_t **) ((void *) &_IO_JUMPS_FILE_plus (THIS)       \
+                             + (THIS)->_vtable_offset)))
+
+... prüft, ob die virtuelle Methodentabelle (vtable) in Ordnung ist
+und einen Zeiger darauf zurückliefert.
+Anschließend kann JUMP2() die tatsächliche Funktion __xsputn() aufrufen.
+
+Gesamtergebnis:
+
+_IO_sputn() ist eine virtuelle Methode der Datei.
+THIS hat den Wert der Datei, hier also stdout.
+
+...
+--> return vtable;
+--> _IO_new_file_xsputn()
+
+_IO_default_xsputn (f, ...)
+--> _IO_OVERFLOW (f, EOF)
+--> IO_valudate_vtable()  # Aufruf einer virtuellen Methode
+--> _IO_new_file_overflow()
+--> _IO_do_write (f, ...)  # Präprozessor-Makro für ...
+--> _IO_new_do_write (f, ...)
+... Schleife ...
+Datei fileops.c, Zeile 791
+--> _IO_new_do_write (f, ...)
+--> new_do_write (f, ...)
+--> _IO_SYSWRITE (fp, ...)
+--> __libc_write()
+Datei sysdeeps/unix/sysv/linux/write.c, Zeile 26
+--> return SYSCALL_CANCEL (write, fd, buf, nbytes);