Dans le passé, /bin/true et /bin/false dans le shell étaient en fait des scripts.
Par exemple, dans un PDP/11 Unix System 7 :
$ ls -la /bin/true /bin/false
-rwxr-xr-x 1 bin 7 Jun 8 1979 /bin/false
-rwxr-xr-x 1 bin 0 Jun 8 1979 /bin/true
$
$ cat /bin/false
exit 1
$
$ cat /bin/true
$
De nos jours, du moins en bash , le true et false les commandes sont implémentées en tant que commandes intégrées du shell. Ainsi, aucun fichier binaire exécutable n'est appelé par défaut, à la fois lors de l'utilisation du false et true directives dans le bash ligne de commande et scripts shell internes.
Depuis le bash source, builtins/mkbuiltins.c :
char *posix_builtins[] =
{
"alias", "bg", "cd", "command", "**false**", "fc", "fg", "getopts", "jobs",
"kill", "newgrp", "pwd", "read", "**true**", "umask", "unalias", "wait",
(char *)NULL
};
Aussi par @meuh commentaires :
$ command -V true false
true is a shell builtin
false is a shell builtin
On peut donc dire avec un haut degré de certitude que le true et false les fichiers exécutables existent principalement pour être appelés depuis d'autres programmes .
Désormais, la réponse portera sur le /bin/true binaire à partir du coreutils paquet dans Debian 9/64 bits. (/usr/bin/true exécutant RedHat. RedHat et Debian utilisent à la fois le coreutils package, a analysé la version compilée de ce dernier en l'ayant plus sous la main).
Comme on peut le voir dans le fichier source false.c , /bin/false est compilé avec (presque) le même code source que /bin/true , renvoyant juste EXIT_FAILURE (1) à la place, donc cette réponse peut être appliquée pour les deux binaires.
#define EXIT_STATUS EXIT_FAILURE
#include "true.c"
Comme cela peut également être confirmé par les deux exécutables ayant la même taille :
$ ls -l /bin/true /bin/false
-rwxr-xr-x 1 root root 31464 Feb 22 2017 /bin/false
-rwxr-xr-x 1 root root 31464 Feb 22 2017 /bin/true
Hélas, la question directe à la réponse why are true and false so large? peut-être, car il n'y a plus de raisons aussi pressantes de se soucier de leurs meilleures performances. Ils ne sont pas indispensables à bash performance, n'étant plus utilisé par bash (scénarisation).
Des commentaires similaires s'appliquent à leur taille, 26 Ko pour le type de matériel que nous avons aujourd'hui est insignifiant. L'espace n'est plus limité pour le serveur/bureau typique, et ils ne prennent même plus la peine d'utiliser le même binaire pour false et true , car il vient d'être déployé deux fois dans les distributions utilisant coreutils .
En se concentrant, cependant, dans l'esprit réel de la question, pourquoi quelque chose qui devrait être si simple et petit devient si grand ?
La distribution réelle des sections de /bin/true est comme le montrent ces graphiques ; le code principal + les données représentent environ 3 Ko sur un binaire de 26 Ko, ce qui représente 12 % de la taille de /bin/true .
Le true l'utilitaire a en effet obtenu plus de code brut au fil des ans, notamment le support standard pour --version et --help .
Cependant, ce n'est pas la (seule) justification principale de sa taille, mais plutôt, tout en étant lié dynamiquement (à l'aide de bibliothèques partagées), d'avoir également une partie d'une bibliothèque générique couramment utilisée par coreutils binaires liés en tant que bibliothèque statique. La métada pour construire un elf Le fichier exécutable représente également une partie importante du binaire, étant un fichier relativement petit selon les normes actuelles.
Le reste de la réponse est pour expliquer comment nous sommes arrivés à construire les graphiques suivants détaillant la composition du /bin/true fichier binaire exécutable et comment nous sommes arrivés à cette conclusion.
Comme le dit @Maks, le binaire a été compilé à partir de C; selon mon commentaire également, il est également confirmé qu'il provient de coreutils. Nous pointons directement vers le ou les auteurs git https://github.com/wertarbyte/coreutils/blob/master/src/true.c, au lieu du gnu git comme @Maks (mêmes sources, différents référentiels - ce référentiel a été sélectionné car il contient la source complète du coreutils bibliothèques)
Nous pouvons voir les différents blocs de construction du /bin/true binaire ici (Debian 9 - 64 bits de coreutils ):
$ file /bin/true
/bin/true: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=9ae82394864538fa7b23b7f87b259ea2a20889c4, stripped
$ size /bin/true
text data bss dec hex filename
24583 1160 416 26159 662f true
Parmi ceux-ci :
- le texte (généralement du code) fait environ 24 Ko
- les données (variables initialisées, principalement des chaînes) font environ 1 Ko
- bss (données non initialisées) 0,5 Ko
Sur les 24 Ko, environ 1 Ko sert à réparer les 58 fonctions externes.
Cela laisse encore environ 23 Ko pour le reste du code. Nous montrerons ci-dessous que le fichier principal réel - le code main()+usage() est d'environ 1 Ko compilé, et expliquerons à quoi servent les 22 Ko restants.
Explorer plus loin le binaire avec readelf -S true , nous pouvons voir que tandis que le binaire est de 26159 octets, le code compilé réel est de 13017 octets, et le reste est un assortiment de données/code d'initialisation.
Cependant, true.c n'est pas toute l'histoire et 13 Ko semblent à peu près excessifs s'il ne s'agissait que de ce fichier ; nous pouvons voir les fonctions appelées en main() qui ne sont pas listés dans les fonctions externes vues dans le elf avec objdump -T true; fonctions présentes sur :
- https://github.com/coreutils/gnulib/blob/master/lib/nomprog.c
- https://github.com/coreutils/gnulib/blob/master/lib/closeout.c
- https://github.com/coreutils/gnulib/blob/master/lib/version-etc.c
Ces fonctions supplémentaires non liées en externe dans main() sont :
- set_program_name()
- close_stdout()
- version_etc()
Donc mon premier soupçon était en partie correct, alors que la bibliothèque utilise des bibliothèques dynamiques, le /bin/true le binaire est gros *parce qu'il en a certains bibliothèques statiques incluses avec * (mais ce n'est pas la seule cause).
Compiler du code C n'est généralement pas ça inefficace pour avoir un tel espace non comptabilisé, d'où mon soupçon initial que quelque chose n'allait pas.
L'espace supplémentaire, presque 90 % de la taille du binaire, est en effet des bibliothèques supplémentaires/des métadonnées elf.
Lors de l'utilisation de Hopper pour désassembler/décompiler le binaire afin de comprendre où se trouvent les fonctions, on peut voir que le code binaire compilé de la fonction true.c/usage() est en fait de 833 octets, et de la fonction true.c/main() est de 225 octets, ce qui est à peu près légèrement inférieur à 1 Ko. La logique des fonctions de version, qui est enfouie dans les bibliothèques statiques, est d'environ 1 Ko.
Le main()+usage()+version()+strings+vars réellement compilé n'utilise qu'environ 3 Ko à 3,5 Ko.
C'est en effet ironique, ces petits et humbles utilitaires sont devenus plus grands pour les raisons expliquées ci-dessus.
question connexe :Comprendre ce que fait un binaire Linux
true.c main() avec les appels de fonction incriminés :
int
main (int argc, char **argv)
{
/* Recognize --help or --version only if it's the only command-line
argument. */
if (argc == 2)
{
initialize_main (&argc, &argv);
set_program_name (argv[0]); <-----------
setlocale (LC_ALL, "");
bindtextdomain (PACKAGE, LOCALEDIR);
textdomain (PACKAGE);
atexit (close_stdout); <-----
if (STREQ (argv[1], "--help"))
usage (EXIT_STATUS);
if (STREQ (argv[1], "--version"))
version_etc (stdout, PROGRAM_NAME, PACKAGE_NAME, Version, AUTHORS, <------
(char *) NULL);
}
exit (EXIT_STATUS);
}
La taille décimale des différentes sections du binaire :
$ size -A -t true
true :
section size addr
.interp 28 568
.note.ABI-tag 32 596
.note.gnu.build-id 36 628
.gnu.hash 60 664
.dynsym 1416 728
.dynstr 676 2144
.gnu.version 118 2820
.gnu.version_r 96 2944
.rela.dyn 624 3040
.rela.plt 1104 3664
.init 23 4768
.plt 752 4800
.plt.got 8 5552
.text 13017 5568
.fini 9 18588
.rodata 3104 18624
.eh_frame_hdr 572 21728
.eh_frame 2908 22304
.init_array 8 2125160
.fini_array 8 2125168
.jcr 8 2125176
.data.rel.ro 88 2125184
.dynamic 480 2125272
.got 48 2125752
.got.plt 392 2125824
.data 128 2126240
.bss 416 2126368
.gnu_debuglink 52 0
Total 26211
Sortie de readelf -S true
$ readelf -S true
There are 30 section headers, starting at offset 0x7368:
Section Headers:
[Nr] Name Type Address Offset
Size EntSize Flags Link Info Align
[ 0] NULL 0000000000000000 00000000
0000000000000000 0000000000000000 0 0 0
[ 1] .interp PROGBITS 0000000000000238 00000238
000000000000001c 0000000000000000 A 0 0 1
[ 2] .note.ABI-tag NOTE 0000000000000254 00000254
0000000000000020 0000000000000000 A 0 0 4
[ 3] .note.gnu.build-i NOTE 0000000000000274 00000274
0000000000000024 0000000000000000 A 0 0 4
[ 4] .gnu.hash GNU_HASH 0000000000000298 00000298
000000000000003c 0000000000000000 A 5 0 8
[ 5] .dynsym DYNSYM 00000000000002d8 000002d8
0000000000000588 0000000000000018 A 6 1 8
[ 6] .dynstr STRTAB 0000000000000860 00000860
00000000000002a4 0000000000000000 A 0 0 1
[ 7] .gnu.version VERSYM 0000000000000b04 00000b04
0000000000000076 0000000000000002 A 5 0 2
[ 8] .gnu.version_r VERNEED 0000000000000b80 00000b80
0000000000000060 0000000000000000 A 6 1 8
[ 9] .rela.dyn RELA 0000000000000be0 00000be0
0000000000000270 0000000000000018 A 5 0 8
[10] .rela.plt RELA 0000000000000e50 00000e50
0000000000000450 0000000000000018 AI 5 25 8
[11] .init PROGBITS 00000000000012a0 000012a0
0000000000000017 0000000000000000 AX 0 0 4
[12] .plt PROGBITS 00000000000012c0 000012c0
00000000000002f0 0000000000000010 AX 0 0 16
[13] .plt.got PROGBITS 00000000000015b0 000015b0
0000000000000008 0000000000000000 AX 0 0 8
[14] .text PROGBITS 00000000000015c0 000015c0
00000000000032d9 0000000000000000 AX 0 0 16
[15] .fini PROGBITS 000000000000489c 0000489c
0000000000000009 0000000000000000 AX 0 0 4
[16] .rodata PROGBITS 00000000000048c0 000048c0
0000000000000c20 0000000000000000 A 0 0 32
[17] .eh_frame_hdr PROGBITS 00000000000054e0 000054e0
000000000000023c 0000000000000000 A 0 0 4
[18] .eh_frame PROGBITS 0000000000005720 00005720
0000000000000b5c 0000000000000000 A 0 0 8
[19] .init_array INIT_ARRAY 0000000000206d68 00006d68
0000000000000008 0000000000000008 WA 0 0 8
[20] .fini_array FINI_ARRAY 0000000000206d70 00006d70
0000000000000008 0000000000000008 WA 0 0 8
[21] .jcr PROGBITS 0000000000206d78 00006d78
0000000000000008 0000000000000000 WA 0 0 8
[22] .data.rel.ro PROGBITS 0000000000206d80 00006d80
0000000000000058 0000000000000000 WA 0 0 32
[23] .dynamic DYNAMIC 0000000000206dd8 00006dd8
00000000000001e0 0000000000000010 WA 6 0 8
[24] .got PROGBITS 0000000000206fb8 00006fb8
0000000000000030 0000000000000008 WA 0 0 8
[25] .got.plt PROGBITS 0000000000207000 00007000
0000000000000188 0000000000000008 WA 0 0 8
[26] .data PROGBITS 00000000002071a0 000071a0
0000000000000080 0000000000000000 WA 0 0 32
[27] .bss NOBITS 0000000000207220 00007220
00000000000001a0 0000000000000000 WA 0 0 32
[28] .gnu_debuglink PROGBITS 0000000000000000 00007220
0000000000000034 0000000000000000 0 0 1
[29] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 00007254
000000000000010f 0000000000000000 0 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info),
L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS),
C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude),
l (large), p (processor specific)
Sortie de objdump -T true (fonctions externes liées dynamiquement à l'exécution)
$ objdump -T true
true: file format elf64-x86-64
DYNAMIC SYMBOL TABLE:
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __uflow
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 getenv
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 free
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 abort
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __errno_location
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 strncmp
0000000000000000 w D *UND* 0000000000000000 _ITM_deregisterTMCloneTable
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 _exit
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __fpending
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 textdomain
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fclose
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 bindtextdomain
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 dcgettext
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __ctype_get_mb_cur_max
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 strlen
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.4 __stack_chk_fail
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 mbrtowc
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 strrchr
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 lseek
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 memset
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fscanf
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 close
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __libc_start_main
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 memcmp
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fputs_unlocked
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 calloc
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 strcmp
0000000000000000 w D *UND* 0000000000000000 __gmon_start__
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.14 memcpy
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fileno
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 malloc
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fflush
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 nl_langinfo
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 ungetc
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __freading
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 realloc
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fdopen
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 setlocale
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.3.4 __printf_chk
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 error
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 open
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fseeko
0000000000000000 w D *UND* 0000000000000000 _Jv_RegisterClasses
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __cxa_atexit
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 exit
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 fwrite
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.3.4 __fprintf_chk
0000000000000000 w D *UND* 0000000000000000 _ITM_registerTMCloneTable
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 mbsinit
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 iswprint
0000000000000000 w DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.2.5 __cxa_finalize
0000000000000000 DF *UND* 0000000000000000 GLIBC_2.3 __ctype_b_loc
0000000000207228 g DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 stdout
0000000000207220 g DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 __progname
0000000000207230 w DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 program_invocation_name
0000000000207230 g DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 __progname_full
0000000000207220 w DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 program_invocation_short_name
0000000000207240 g DO .bss 0000000000000008 GLIBC_2.2.5 stderr
L'implémentation provient probablement de GNU coreutils. Ces binaires sont compilés à partir de C; aucun effort particulier n'a été fait pour les rendre plus petits qu'ils ne le sont par défaut.
Vous pouvez essayer de compiler l'implémentation triviale de true vous-même, et vous remarquerez que sa taille est déjà de quelques Ko. Par exemple, sur mon système :
$ echo 'int main() { return 0; }' | gcc -xc - -o true
$ wc -c true
8136 true
Bien sûr, vos fichiers binaires sont encore plus volumineux. C'est parce qu'ils prennent également en charge les arguments de ligne de commande. Essayez d'exécuter /usr/bin/true --help ou /usr/bin/true --version .
En plus des données de chaîne, le binaire inclut une logique pour analyser les indicateurs de ligne de commande, etc. Cela représente apparemment environ 20 Ko de code.
Pour référence, vous pouvez trouver le code source ici :http://git.savannah.gnu.org/cgit/coreutils.git/tree/src/true.c
En les réduisant aux fonctionnalités de base et en écrivant dans l'assembleur, on obtient des binaires beaucoup plus petits.
Les binaires vrai/faux d'origine sont écrits en C, qui, de par sa nature, extrait diverses bibliothèques + références de symboles. Si vous exécutez readelf -a /bin/true c'est assez perceptible.
352 octets pour un exécutable statique ELF dépouillé (avec de la place pour économiser quelques octets en optimisant l'asm pour la taille du code).
$ more true.asm false.asm
::::::::::::::
true.asm
::::::::::::::
global _start
_start:
mov ebx,0
mov eax,1 ; SYS_exit from asm/unistd_32.h
int 0x80 ; The 32-bit ABI is supported in 64-bit code, in kernels compiled with IA-32 emulation
::::::::::::::
false.asm
::::::::::::::
global _start
_start:
mov ebx,1
mov eax,1
int 0x80
$ nasm -f elf64 true.asm && ld -s -o true true.o # -s means strip
$ nasm -f elf64 false.asm && ld -s -o false false.o
$ ll true false
-rwxrwxr-x. 1 steve steve 352 Jan 25 16:03 false
-rwxrwxr-x. 1 steve steve 352 Jan 25 16:03 true
$ ./true ; echo $?
0
$ ./false ; echo $?
1
$
Ou, avec une approche un peu méchante/ingénieuse (félicitations à stalkr), créez vos propres en-têtes ELF, en les réduisant à 132 127 octets. Nous entrons ici dans le territoire du Code Golf.
$ cat true2.asm
BITS 64
org 0x400000 ; _start is at 0x400080 as usual, but the ELF headers come first
ehdr: ; Elf64_Ehdr
db 0x7f, "ELF", 2, 1, 1, 0 ; e_ident
times 8 db 0
dw 2 ; e_type
dw 0x3e ; e_machine
dd 1 ; e_version
dq _start ; e_entry
dq phdr - $$ ; e_phoff
dq 0 ; e_shoff
dd 0 ; e_flags
dw ehdrsize ; e_ehsize
dw phdrsize ; e_phentsize
dw 1 ; e_phnum
dw 0 ; e_shentsize
dw 0 ; e_shnum
dw 0 ; e_shstrndx
ehdrsize equ $ - ehdr
phdr: ; Elf64_Phdr
dd 1 ; p_type
dd 5 ; p_flags
dq 0 ; p_offset
dq $$ ; p_vaddr
dq $$ ; p_paddr
dq filesize ; p_filesz
dq filesize ; p_memsz
dq 0x1000 ; p_align
phdrsize equ $ - phdr
_start:
xor edi,edi ; int status = 0
; or mov dil,1 for false: high bytes are ignored.
lea eax, [rdi+60] ; rax = 60 = SYS_exit, using a 3-byte instruction: base+disp8 addressing mode
syscall ; native 64-bit system call, works without CONFIG_IA32_EMULATION
; less-golfed version:
; mov edi, 1 ; for false
; mov eax,252 ; SYS_exit_group from asm/unistd_64.h
; syscall
filesize equ $ - $$ ; used earlier in some ELF header fields
$ nasm -f bin -o true2 true2.asm
$ ll true2
-rw-r--r-- 1 peter peter 127 Jan 28 20:08 true2
$ chmod +x true2 ; ./true2 ; echo $?
0
$