从 “最小” 的 C 程序出发

void _start() {
    __asm__("mov $60, %eax\n"  // syscall: exit
            "xor %edi, %edi\n" // status: 0
            "syscall");
}

我们可以构建 “整个应用世界”

• C 的语言机制
  • 指针、数组、结构体、函数……
• 系统调用
  • fork, execve, mmap, open, ...

系统调用是地基，C 语言是框架

C 语言：世界上 “最通用” 的高级语言

• C 是一种 “高级汇编语言”
  • 作为对比，C++ 更好用，但也更难移植
• 系统调用的一层 “浅封装”

C23: 演进没有完全停止

constexpr int n = 5 + 4;  // ???
typeof(n) arr[n];  // ???

[[maybe_unused]] auto* ptr = foo();  // ???
ptr = nullptr;  // ???

当然：没有库函数，寸步难行

就算有系统调用，也没法编程啊

• 道理上可行，工程上不行

int read(int fd, void *buf, size_t count);
int write(int fd, const void *buf, size_t count);

int main() {
    int a = ???; // 读入 a
    int b = ???; // 读入 b
    int sum = a + b;
    // 输出 sum ???
}

The C Standard Library

语言机制上的运行库

• 大部分可以用 C 语言本身实现
• 少部分需要一些 “底层支持”
  • 例子：体系结构相关的内联汇编

库也被标准化

• ISO IEC 标准的一部分
• POSIX C Library 的子集
  • 稳定、可靠 (不用担心升级版本会破坏实现)
  • 极佳的移植性：包括你自己的操作系统！

如何 “实现” 一个 libc？

然后打脸

我修了好多 bug

• Inline assembly 忘记 %%
• _start 的 rsp 已经被改过了
• mmap 的参数顺序错了
• munmap 忘记处理头上的 8 字节 size
  • 也只是让 test.c 能正常运行了
  • 不知道还有没有更多的问题

代码：谨慎使用 AIGC