汇编调用到C语言mian函数--中间究竟发生了什么过程
最近面试，技术经理问我汇编到main函数步骤是什么，当时我是一脸疑惑，what？main函数就不是C语言调用第一个函数吗？后面我自己查了相关资料，才发现自己too young too navie.
很多人只知道main函数是c语言的第一个调用函数，其实不是，下面用个例子说明
在开始讲解之前，我先科普一下知识，平时我们编译.c文件是，一般分为三个步骤：
第一步生成汇编代码
第二部生成目标文件
第三步生成可执行文件
[test@localhost Assembler]$ gcc -S main.c
[test@localhost Assembler]$ gcc -c main.s
[test@localhost Assembler]$ gcc main.o
-S生成汇编代码，-c生成目标文件，gcc生成可执行文件。
好了，下面我们来写个程序！
创建一个test.c文件，里面写以下代码
#include 嘻嘻，没错，我故意没写main函数，看看会编译后会发生什么结果！
这个编译结果有两个意思，第一个是在Scrt1.o文件里调用了_start函数。第二个意思是在_start函数中没调用main函数。这说明main函数并不是我们所说的C语言第一个调用的函数，下面用更具体的证据证明。
下面我们查看Scrt1.o里面调用了什么：
D是初始化data段，U是undefined的含义，说明main函数在该文件中未定义，但是T _start代表存在代码区 _start，并且在_start里面调用了main函数，进一步证实了我们的猜测。
如果小伙伴想深究下去main函数怎么调用，请继续往下看！
我们先修改main.c文件代码，加上main函数
#include 然后我们编译是没有报错的，然后我们反编译该代码
yates@yates-HLY-WX9XX:~/software/c$ objdump -d test
test: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .init:
0000000000001000 <_init>:
1000: f3 0f 1e fa endbr64
1004: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
1008: 48 8b 05 d9 2f 00 00 mov 0x2fd9(%rip),%rax # 3fe8 <__gmon_start__>
100f: 48 85 c0 test %rax,%rax
1012: 74 02 je 1016 <_init+0x16>
1014: ff d0 callq *%rax
1016: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
101a: c3 retq
Disassembly of section .plt:
0000000000001020 <.plt>:
1020: ff 35 a2 2f 00 00 pushq 0x2fa2(%rip) # 3fc8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
1026: f2 ff 25 a3 2f 00 00 bnd jmpq *0x2fa3(%rip) # 3fd0 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
102d: 0f 1f 00 nopl (%rax)
Disassembly of section .plt.got:
0000000000001030 <__cxa_finalize@plt>:
1030: f3 0f 1e fa endbr64
1034: f2 ff 25 bd 2f 00 00 bnd jmpq *0x2fbd(%rip) # 3ff8 <__cxa_finalize@GLIBC_2.2.5>
103b: 0f 1f 44 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
Disassembly of section .text:
0000000000001040 <_start>:
1040: f3 0f 1e fa endbr64
1044: 31 ed xor %ebp,%ebp
1046: 49 89 d1 mov %rdx,%r9
1049: 5e pop %rsi
104a: 48 89 e2 mov %rsp,%rdx
104d: 48 83 e4 f0 and $0xfffffffffffffff0,%rsp
1051: 50 push %rax
1052: 54 push %rsp
1053: 4c 8d 05 56 01 00 00 lea 0x156(%rip),%r8 # 11b0 <__libc_csu_fini>
105a: 48 8d 0d df 00 00 00 lea 0xdf(%rip),%rcx # 1140 <__libc_csu_init>
1061: 48 8d 3d c1 00 00 00 lea 0xc1(%rip),%rdi # 1129
1068: ff 15 72 2f 00 00 callq *0x2f72(%rip) # 3fe0 <__libc_start_main@GLIBC_2.2.5>
106e: f4 hlt
106f: 90 nop
0000000000001070 <deregister_tm_clones>:
1070: 48 8d 3d 99 2f 00 00 lea 0x2f99(%rip),%rdi # 4010 <__TMC_END__>
1077: 48 8d 05 92 2f 00 00 lea 0x2f92(%rip),%rax # 4010 <__TMC_END__>
107e: 48 39 f8 cmp %rdi,%rax
1081: 74 15 je 1098 <deregister_tm_clones+0x28>
1083: 48 8b 05 4e 2f 00 00 mov 0x2f4e(%rip),%rax # 3fd8 <_ITM_deregisterTMCloneTable>
108a: 48 85 c0 test %rax,%rax
108d: 74 09 je 1098 <deregister_tm_clones+0x28>
108f: ff e0 jmpq *%rax
1091: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
1098: c3 retq
1099: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
00000000000010a0 <register_tm_clones>:
10a0: 48 8d 3d 69 2f 00 00 lea 0x2f69(%rip),%rdi # 4010 <__TMC_END__>
10a7: 48 8d 35 62 2f 00 00 lea 0x2f62(%rip),%rsi # 4010 <__TMC_END__>
10ae: 48 29 fe sub %rdi,%rsi
10b1: 48 89 f0 mov %rsi,%rax
10b4: 48 c1 ee 3f shr $0x3f,%rsi
10b8: 48 c1 f8 03 sar $0x3,%rax
10bc: 48 01 c6 add %rax,%rsi
10bf: 48 d1 fe sar %rsi
10c2: 74 14 je 10d8 <register_tm_clones+0x38>
10c4: 48 8b 05 25 2f 00 00 mov 0x2f25(%rip),%rax # 3ff0 <_ITM_registerTMCloneTable>
10cb: 48 85 c0 test %rax,%rax
10ce: 74 08 je 10d8 <register_tm_clones+0x38>
10d0: ff e0 jmpq *%rax
10d2: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1)
10d8: c3 retq
10d9: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
00000000000010e0 <__do_global_dtors_aux>:
10e0: f3 0f 1e fa endbr64
10e4: 80 3d 25 2f 00 00 00 cmpb $0x0,0x2f25(%rip) # 4010 <__TMC_END__>
10eb: 75 2b jne 1118 <__do_global_dtors_aux+0x38>
10ed: 55 push %rbp
10ee: 48 83 3d 02 2f 00 00 cmpq $0x0,0x2f02(%rip) # 3ff8 <__cxa_finalize@GLIBC_2.2.5>
10f5: 00
10f6: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
10f9: 74 0c je 1107 <__do_global_dtors_aux+0x27>
10fb: 48 8b 3d 06 2f 00 00 mov 0x2f06(%rip),%rdi # 4008 <__dso_handle>
1102: e8 29 ff ff ff callq 1030 <__cxa_finalize@plt>
1107: e8 64 ff ff ff callq 1070 <deregister_tm_clones>
110c: c6 05 fd 2e 00 00 01 movb $0x1,0x2efd(%rip) # 4010 <__TMC_END__>
1113: 5d pop %rbp
1114: c3 retq
1115: 0f 1f 00 nopl (%rax)
1118: c3 retq
1119: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
0000000000001120 <frame_dummy>:
1120: f3 0f 1e fa endbr64
1124: e9 77 ff ff ff jmpq 10a0 <register_tm_clones>
0000000000001129 <main>:
1129: f3 0f 1e fa endbr64
112d: 55 push %rbp
112e: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
1131: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1136: 5d pop %rbp
1137: c3 retq
1138: 0f 1f 84 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
113f: 00
0000000000001140 <__libc_csu_init>:
1140: f3 0f 1e fa endbr64
1144: 41 57 push %r15
1146: 4c 8d 3d a3 2c 00 00 lea 0x2ca3(%rip),%r15 # 3df0 <__frame_dummy_init_array_entry>
114d: 41 56 push %r14
114f: 49 89 d6 mov %rdx,%r14
1152: 41 55 push %r13
1154: 49 89 f5 mov %rsi,%r13
1157: 41 54 push %r12
1159: 41 89 fc mov %edi,%r12d
115c: 55 push %rbp
115d: 48 8d 2d 94 2c 00 00 lea 0x2c94(%rip),%rbp # 3df8 <__do_global_dtors_aux_fini_array_entry>
1164: 53 push %rbx
1165: 4c 29 fd sub %r15,%rbp
1168: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
116c: e8 8f fe ff ff callq 1000 <_init>
1171: 48 c1 fd 03 sar $0x3,%rbp
1175: 74 1f je 1196 <__libc_csu_init+0x56>
1177: 31 db xor %ebx,%ebx
1179: 0f 1f 80 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax)
1180: 4c 89 f2 mov %r14,%rdx
1183: 4c 89 ee mov %r13,%rsi
1186: 44 89 e7 mov %r12d,%edi
1189: 41 ff 14 df callq *(%r15,%rbx,8)
118d: 48 83 c3 01 add $0x1,%rbx
1191: 48 39 dd cmp %rbx,%rbp
1194: 75 ea jne 1180 <__libc_csu_init+0x40>
1196: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
119a: 5b pop %rbx
119b: 5d pop %rbp
119c: 41 5c pop %r12
119e: 41 5d pop %r13
11a0: 41 5e pop %r14
11a2: 41 5f pop %r15
11a4: c3 retq
11a5: 66 66 2e 0f 1f 84 00 data16 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
11ac: 00 00 00 00
00000000000011b0 <__libc_csu_fini>:
11b0: f3 0f 1e fa endbr64
11b4: c3 retq
Disassembly of section .fini:
00000000000011b8 <_fini>:
11b8: f3 0f 1e fa endbr64
11bc: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
11c0: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
11c4: c3 retq
我们发现这里面调用了__libc_start_main函数，但是该函数并没有在Scrt1.o里面调用，其实我们根据名字可以猜测到，该函数调用在libc库中调用。
首先将一系列参数压栈，然后调用 libc 的库函数 __libc_start_main 做初始化工作，其中最后一个压栈的参数 push $129是 main 函数的地址，__libc_start_main 在完成初始化工作之后会调用 main 函数。由于 __libc_start_main 需要动态链接，所以这个库函数的指令在可执行文件 main 的反汇编中肯定是找不到的，然而我们找到了这个：
0000000000001040 <_start>:
1040: f3 0f 1e fa endbr64
1044: 31 ed xor %ebp,%ebp
1046: 49 89 d1 mov %rdx,%r9
1049: 5e pop %rsi
104a: 48 89 e2 mov %rsp,%rdx
104d: 48 83 e4 f0 and $0xfffffffffffffff0,%rsp
1051: 50 push %rax
1052: 54 push %rsp
1053: 4c 8d 05 56 01 00 00 lea 0x156(%rip),%r8 # 11b0 <__libc_csu_fini>
105a: 48 8d 0d df 00 00 00 lea 0xdf(%rip),%rcx # 1140 <__libc_csu_init>
1061: 48 8d 3d c1 00 00 00 lea 0xc1(%rip),%rdi # 1129
1068: ff 15 72 2f 00 00 callq *0x2f72(%rip) # 3fe0 <__libc_start_main@GLIBC_2.2.5>
106e: f4 hlt
106f: 90 nop
从上面可以说明，编译一个.c文件，除了要链接Scrt1.o文件和libc库。
以上是我在Ubuntu 20系统上debug 出来的结果，但是实际每个系统出现现象会有不一样，但是具体原理基本不便，所以小伙伴要多动手，多动脑。