Соберите статический ELF без libc, используя unistd.h из заголовков Linux

Это далеко не идеально, но немного ассемблера (x86_64) сократило мой размер чуть менее 5 КБ (но большая часть этого — «другие вещи, кроме кода» — фактический код меньше 1 КБ [771 байт, если быть точным], но размер файла намного больше, я думаю, потому что размер кода округляется до 4 КБ, а затем к нему добавляется некоторый заголовок/нижний колонтитул/дополнительный материал]

Вот что я сделал: gcc -g -static -nostdlib -o glibc start.s glibc.c -Os -lc

glibc.c содержит:

#include <unistd.h>

int main()
{
    const char str[] = "Hello, World!\n";
    write(1, str, sizeof(str));

    _exit(0);
}

start.s содержит:

    .globl _start
_start: 
    xor %ebp, %ebp
    mov %rdx, %r9
    mov %rsp, %rdx
    and $~16, %rsp
    push    $0
    push    %rsp

    call    main

    hlt


    .globl _exit
_exit:
    //  We known %RDI already has the exit code... 
    mov $0x3c, %eax
    syscall
    hlt

Основная цель этого заключается не в том, чтобы показать, что это не часть системного вызова glibc, которая занимает много места, а «подготовка вещей» - и будьте осторожны, если вы вызовете, например, printf, возможно, даже (v) sprintf, или exit(), или любой другой функции "стандартной библиотеки", вы находитесь в стране "никто не знает, что произойдет".

Изменить: обновлен «start.s», чтобы поместить argc/argv в нужные места:

_start: 
    xor %ebp, %ebp
    mov %rdx, %r9
    pop     %rdi
    mov %rsp, %rsi
    and $~16, %rsp
    push    %rax
    push    %rsp

    // %rdi = argc, %rsi=argv
    call    main

Обратите внимание, что я изменил, какой регистр что содержит, чтобы он соответствовал основному — в предыдущем коде я имел немного неправильный порядок.

Если вы хотите писать код POSIX на C, отказ от libc не поможет. Хотя вы можете реализовать функцию syscall на ассемблере и скопировать структуры и определения из заголовка ядра, вы, по сути, будете писать свою собственную libc, которая почти наверняка не будет совместима с POSIX. Со всеми замечательными реализациями libc почти нет причин начинать реализовывать свои собственные.

dietlibc и musl libc являются экономными реализациями libc, которые производят впечатляюще маленькие двоичные файлы. Компоновщик, как правило, умен; пока библиотека написана так, чтобы избежать случайного извлечения многочисленных зависимостей, только те функции, которые вы используете, будут фактически связаны с вашей программой.

Вот простая программа hello world:

#include<unistd.h>

int main(){
    char str[] = "Hello, World!\n";
    write(1, str, sizeof str - 1);
    return 0;
}

Компиляция его с помощью musl ниже дает двоичный файл размером менее 3K.

$ musl-gcc -Os -static hello.c
$ strip a.out 
$ wc -c a.out
2800 a.out

Dietlibc создает еще меньший двоичный файл, менее 1,5 КБ:

$ diet -Os gcc hello.c
$ strip a.out 
$ wc -c a.out
1360 a.out