为什么这个movq指令适用于linux而不是osx?

时间:2014-09-12 01:51:45

标签: linux macos x86-64

以下汇编代码在OSX 10.9.4上运行as时出错,但在Linux上运行成功(Debian 7.6)。特别是,movq指令似乎不像标签参数。

$ cat test.S
.globl _main
_main:
    movq $_main, %rax
    ret

这是错误:

$ as -o test.o test.S 
test.S:3:32-bit absolute addressing is not supported for x86-64
test.S:3:cannot do signed 4 byte relocation

将第3行中的$_main更改为$10这样的文字可以正常工作。

代码必须以非常小的方式进行修改才能让它在Linux上运行 - 只需从标签中删除下划线即可。

$ cat test.S
.globl main
main:
    movq $main, %rax
    ret

很容易独立验证代码在Linux上是否可行:

$ as -o test.o test.S
$ gcc -o test.out test.o
$ ./test.out

请忽略代码并没有真正做很多事情,我会尽可能地故意将其删除以证明错误。

我已经看了很多使用LEA(加载有效地址),但在我做出改变之前,我想了解其中的区别 - 为什么它在Linux而不是OSX上工作?

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

您对movq指令无法引用绝对地址的说法是正确的。这部分是由于OS X ABI Mach-O格式使用了可重定位的符号寻址。

编译为与位置无关的可执行文件(PIE)的程序通常不能像movq $_main, %rax那样引用绝对虚拟地址。而是调用Global Offset Tables,它允许位置相对代码(PC-rel)和位置无关代码(PIC)在其当前绝对地址位置提取全局符号。如下所示,GOTPCREL(%rip)创建了lea rdi, _msg的解释:

PC-rel代码引用它的全局偏移表:

.globl _main
_main:

    movq     _main@GOTPCREL(%rip), %rax
    sub      $8, %rsp
    mov      $0, %rax
    movq     _msg@GOTPCREL(%rip), %rdi
    call     _printf
    add      $8, %rsp
    ret

.cstring
_msg:

    .ascii  "Hello, world\n"

Mac OS X Mach-O汇编程序:

$ as -o test.o test.asm

Apple的GCC版本:

$ gcc -o test.out test.o

<强>输出:

$ ./test.out
Hello, world