万般含义在皮鞋/p>
本周末，写个小文，就当开胃小食吧，和TCP/IP无关，也没有皮鞋。
Linix系统中可执行文件是ELF格式，Windows系统可执行文件是PE格式，ELF和PE是完全不同的文件格式互不兼容，所以一个可执行文件不能在两个系统之间互相交换执行，然而两个程序均跑在Intel/AMD的处理器上，执行的都是一模一样的指令…
如果我在文件里就写一个0x90机器码，那么很遗憾，两个系统均无法执行！
这就是TMD门槛，将事情变成不再纯粹的门槛！
现在编程已经没有以前好玩了，现在的编程语言太丰富，现在的编程语言太繁琐，现在的编程环境太复杂，而这一切，都是旨在 最大程度的隐藏底层细节，让程序员将精力集中在关注业务逻辑上！
上面这段话讲得非常矛盾！ 看你如何理解。
如果你把编程当成谋生之道，那么当然需要 集中精力于经理分配的任务，而不是纠结什么语言细节，底层原理。 反之，如果你只是觉得好玩，希望探究底层的秘密，那么 肯定不希望去处理什么业务逻辑，业务是需求驱动的，我只是玩玩而已！ 然而现有的编程环境已经不适合去探究系统的秘密了。
你想让一段哪怕再简单的指令跑起来，额外的工作量已经超过了写这段指令本身，你要有编译器，要遵守该编程语言的语法规范，换句话说，你要花精力去搭建环境，以及调试程序本身。
现在的编程环境已经全部为业务程序员而优化了！和业务逻辑越来越关联的语言，库，中间件，网络协议…即便是一个写Apache，Nginx模块的 底层C/C++程序员 ，也至少要依赖操作系统，glibc这些，至少，你要 首先编译出一个Linux下可运行的ELF文件 吧。
举个例子，你能在Linux平台写一个非ELF的直接可执行的二进制文件吗最简单的，我们知道，0x90这个机器码代表 nop ，即 什么都不做 ，我能将0x90这个指令写入一个如下文件nop.exe：
然后，我执行nop.exe，然后 让CPU什么也不做 吗/p>
不能！！看看吧，一个程序员想 让CPU什么也不做 都不行！而且这个程序员写的还是超级牛逼的机器语言0x90指令！如此牛逼的底层技术，竟然跑不起来！
好吧！很惭愧！但是想让nop跑起来，系统程序员还是有办法的，写汇编呗。
然后 按照标准流程 编译之：
然后，看看编译好的nop.exe之细节：
一个简单的nop指令构成的可执行文件，竟然656字节！！
实际上起作用的只有1个字节，额外的655字节在我看来全是垃圾！有点极端，但是按照程序执行的视角来看，只要不涉及程序分发和交换，ELF这种标准化的约束就没有什么用！
我们看下纯粹的nop.exe应该是个什么样子：
看清楚了吗只有1个字节！！
遗憾的是，它跑不起来：
本文的目标，就是让这类纯粹的指令构成的可执行文件，跑起来！
换句话说， 达到一个目标，我们可以用十六进制编辑器徒手往一个文件里写指令，该文件里全部都是指令，然后载入该文件，从文件头第一条指令开始执行该文件。
说实话，本文由一篇知乎而起。早上坐班车上班，路上要经过暗黑的紫之隧道，便不能看书了，只能一半刷手机一半睡觉。
万事因知乎而起，知乎却往往解决不了问题：
C 如何编译出一个不需要操作系统的程序/strong> https://www.zhihu.com/question/49580321
在看到这个问题之前，正好纠结过另一个问题： 打造最小的ELF文件
关于这个话题，有篇文章非常好：
打造史上最小可执行 ELF 文件（45 字节，可打印字符串）： https://www.kancloud.cn/kancloud/cbook/69003
我曾经是想试着破45字节记录的，然而考虑到 既然想要最小，为什么需要ELF头呢什么不直接只包含指令呢/strong>
马其顿的亚历山大曾经在面对 格尔迪奥斯绳结 时，选择了砍断绳子，绕过了问题，成为了亚洲的统治者。
这是正确的选择。本文中，我将展示这种砍断绳结的方法。
本文从 “打造最小ELF文件” 系列文章的相反的另一个方向，即从简单到复杂的方向，介绍如何直接用汇编指令或者机器码编程。让我们从最小的仅仅1个字节的程序开始，我敢打赌， 没有谁比我的这个nop程序更小了！
以纯粹直接的nop指令为例，还是那个代码：
我们把它编译成：
当然你也可以不写汇编，毕竟汇编也是一种 稍微高级点的语言 ，你仍然需要nasm，ld这类工具将其 编译 成机器码，你可以找一个16进制编辑器直接往文件里面写机器码，不经过编译的过程，或者说你根本就没有编译器！是的，完全可以！
如何能让这么直接的程序跑起来/p>
我不会选择使用裸机去跑，也不想使用单片机这种简易的玩意儿，因为这些设备上无法部署可用的分析调试工具，我选择在标准的Linux系统上去跑这个指令文件。
虽然我不怎么会编程，但是能用软件解决的问题就不用专用硬件设备，我不是说过吗，软件可以无限试错！
为了让这个指令文件像一个普通的二进制ELF可执行文件那样直接在命令行执行，我们其实要做的非常简单。
在 现代操作系统(拥有独立的进程虚拟地址空间)Linux 中，我们需要做的就是三件事：
- 开辟一个新的进程P；
- 将这个文件的内容载入到该新进程P的地址空间某个地址A；
- 将该进程P的IP寄存器指向地址A。
为了让上面的三件事变成事实，我们需要了解Linux的程序加载机制。我们需要先了解ELF文件是如何载入内存并跑起来的，然后删掉一些复杂的约束，就成了。
换句话说，我们只需要照着ELF的加载程序框架比葫芦画瓢整一个更简单的加载程序就好了。幸运的是，这种加载程序在Linux内核是模块化的，我们只需要注册一个新的加载程序结构体，然后实现一些回调函数即可。
我就直接给出代码吧：
就这么简单一个加载程序就完成了，将其编译成模块，载入内核：
OK！接下来可以写只包含指令的文件了。我们以刚刚制作好的 只有1个字节的nop.exe 为例，试试它直接执行的效果：
出错了！但是却是正确的！程序确实是执行了的，我们看看为什么出错：
来源：dog250
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