为什么 gcc 在调用“main”之后会在程序中放置“halt”指令？答案

【问题标题】：Why does gcc place a “halt” instruction in programs after the call to “main”?为什么 gcc 在调用“main”之后会在程序中放置“halt”指令？
【发布时间】：2011-07-09 23:11:24
【问题描述】：

在 Linux/i386 系统上查看 gcc 生成的 elf 可执行文件时，它似乎总是在调用“main”之后和“nop”填充之前放置一个停止指令（0xf4），例如：

│ ....... ! entrypoint:
│ ....... !   xor         ebp, ebp
│ 80482e2 !   pop         esi
│ 80482e3 !   mov         ecx, esp*emphasized text*
│ 80482e5 !   and         esp, 0fffffff0h
│ 80482e8 !   push        eax
│ 80482e9 !   push        esp
│ 80482ea !   push        edx
│ 80482eb !   push        __libc_csu_fini
│ 80482f0 !   push        __libc_csu_init
│ 80482f5 !   push        ecx
│ 80482f6 !   push        esi
│ 80482f7 !   push        main
│ 80482fc !   call        wrapper_804a004_80482c4
│ 8048301 !   hlt                                      <--- halt instruction
│ 8048302 !   nop
│ 8048303 !   nop
│ 8048304 !   nop
               ⋮

这样做的目的是什么？永远不应达到此代码。这是某种保护措施吗？

【问题讨论】：

你确定这是由 gcc 生成的，而不是从运行时库链接的函数的一部分吗？
@Ben：这很好。不，它很可能由运行时库完成。但为什么？ :-)

标签： linux gcc assembly glibc

【解决方案1】：

main 返回后，exit 将被调用。如果系统的 exit 版本没有立即停止进程的执行，则 hlt 存在。在用户模式下，它会导致一个保护错误，这将杀死该进程。如果进程由于某种原因在环 0 中运行，它将停止处理器直到下一次中断，这将有望触发操作系统删除进程。在设计为在环 0 中运行的进程中，通常在 hlt 之后有一条 jmp 指令，这将导致 hlt 一遍又一遍地执行，直到进程终止。

【讨论】：

谢谢！这确实是有道理的。我找到了代码，评论证实了意图：goo.gl/gsE6Q

【解决方案2】：

您是对的 - 永远不应访问此代码，并且可能在开发时将其留在那里作为保护措施。有堆栈操作来防止调用返回。

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为这是一种保护措施，但实际上可能不起作用。一方面，hlt 是一条特权指令，这意味着它将在环 3（大多数应用程序运行的地方）中执行时抛出异常。充其量，它可能对内核代码有用，但如果启用了中断，那么 hlt 只会持续到处理器收到中断，然后处理器将继续执行 nop 填充。

【讨论】：

对。这是一个特权指令。执行它的用户空间程序将出现段错误——我猜这可能是意图——但我仍然不知道为什么人们会想要这样。 :-)
特别是因为只有在 exit() 失败后才能到达。