Question

使用命令

从我的Mac电脑上运行此代码

nasm -f macho64 -o max.a maximum.asm

这是我试图在我的计算机上运行的代码，它找到了数组中最大的数字。

section .data

data_items:
    dd 3,67,34,222,45,75,54,34,44,33,22,11,66,0

    section .text

global _start

_start:
    mov edi, 0
    mov eax, [data_items + edi*4]
    mov ebx, eax

start_loop:
    cmp eax, 0
    je loop_exit
    inc edi
    mov eax, [data_items + edi*4]
    cmp eax, ebx
    jle start_loop

mov ebx, eax
jmp start_loop

loop_exit:

mov eax, 1
int 0x80

错误：

maximum.asm:14: error: Mach-O 64-bit format does not support 32-bit absolute addresses
maximum.asm:21: error: Mach-O 64-bit format does not support 32-bit absolute addresses

Answer 1

首先，谨防使用带有64-bit absolute addressing (NASM 2.13.02+)和RIP-relative in NASM 2.11.08的带有macho64输出格式的NASM错误。建议不要使用64位绝对寻址，因此即使对于有缺陷的NASM 2.13.02及更高版本，此答案也应该有效。（错误不会导致此错误，导致在运行时使用错误的地址。）

[data_items + edi*4]是32位寻址模式。即使[data_items + rdi*4]只能使用32位绝对位移，所以它也不会起作用。请注意，使用地址作为32位（符号扩展）立即数，如cmp rdi, data_items is also a problem：仅mov允许64位立即数。

OS X上的64位代码无法使用32位绝对寻址。可执行文件加载在4GiB以上的基址上，因此标签地址不适合32位整数，具有零或符号扩展名。 RIP相对寻址是最佳/最有效的解决方案，无论您是需要位置无关还是¹。

在NASM中，文件顶部的default rel 会使所有[]内存操作数更喜欢RIP相对寻址。另请参阅NASM手册中的Section 3.3 Effective Addresses。

default rel                     ; near the top of file; affects later instructions

my_func:
    ...
    mov   ecx, [data_items]         ; uses the default: RIP-relative

    ;mov  ecx, [abs data_items]     ; override to absolute [disp32], unusuable
    mov   ecx, [rel data_items]     ; explicitly RIP-relative

但RIP相对is only possible when there are no other registers involved，所以用于索引静态数组，您需要先在寄存器中获取地址。使用RIP相对lea rsi, [rel data_items]。

 lea   rsi, [data_items]    ; can be outside the loop
 ...
 mov   eax, [rsi + rdi*4]

或者您可以在循环中使用add rsi, 4并使用更简单的寻址模式，例如mov eax, [rsi]。

请注意，mov rsi, data_items可用于将地址输入注册表，但您不希望这样做，因为效率较低。

从技术上讲，数组+ -2GiB内的任何地址都可以工作，所以如果你有多个数组，你可以相对于一个公共基地址寻址其他数组，只用一个指针绑定一个寄存器。例如lea rbx, [arr1] / ... / mov eax, [rbx + rdi*4 + arr2-arr1]。 Relative Addressing errors - Mac 10.10提到Agner Fog＆＃34;优化组装＆＃34; guide有一些数组寻址的例子，包括使用__mh_execute_header作为参考点的一个。（该问题中的代码看起来像是另一种尝试将这个32位Linux示例从PGU书籍移植到64位OS X，同时首先学习asm。）

请注意，在Linux上，位置相关的可执行文件在虚拟地址空间的低32位中加载，因此您将在Linux示例中看到mov eax, [array + rdi*4]或mov edi, symbol_name或gcc -pie -fPIE上的代码[disp32]或[rsi + rdi*4] 3}}。 [esi + edi*4]将在Linux和http://gcc.godbolt.org/上创建与位置无关的可执行文件，而不是Godbolt。

这对MacOS没有帮助，但我提到它，以防任何人对他们在其他操作系统中看到过的代码感到困惑，或者为什么AMD64架构师不愿允许syscall在x86-64上完全寻址模式。

BTW，更喜欢在64位代码中使用64位寻址模式。例如使用int 0x80，而不是ld。您通常不希望截断指向32位的指针，并且需要额外的地址大小前缀才能进行编码。

同样，您应该使用gcc main.o进行64位系统调用，而不是ld: warning: PIE disabled. Absolute addressing (perhaps -mdynamic-no-pic) not allowed in code signed PIE, but used in _main from main.o. To fix this warning, don't compile with -mdynamic-no-pic or link with -Wl,-no_pie。 is the default on many recent distros表示寄存器传递args的区别。

脚注1： OS X支持64位绝对寻址，但仅限于位置相关的可执行文件（非PIE）。相关问题What are the calling conventions for UNIX & Linux system calls on i386 and x86-64包含mov r64, imm64使用lea r64, [RIP_rel32]进行链接的警告：

mov rsi, qword data_items

因此，链接器会检查是否使用了任何64位绝对重定位，如果是，则禁用创建与位置无关的可执行文件。出于安全考虑，PIE可以从x64 nasm: pushing memory addresses onto the stack & call function中受益。我认为共享库代码总是必须在OS X上与位置无关;我不知道是否允许跳转表或其他指针作为数据的情况（即由动态链接器修复），或者如果你不在运行时需要在运行时初始化它们 - 依赖可执行文件。

mov更大（10个字节），并且不会快于mov eax, [rel foo]（7个字节）。

所以你可以使用{{1}}而不是相对于RIP的相对LEA，它运行速度快，并且在代码缓存和uop缓存中占用的空间更少。 64位immediates对Sandybridge系列（ASLR）也有一个uop-cache fetch惩罚：他们需要2个周期才能从uop缓存行读取而不是1。

x86还具有{{1}}形式，可以加载/存储64位绝对地址，但仅适用于AL / AX / EAX / RAX。见http://agner.org/optimize/。你也不想要这个，因为它比{{1}}更大而且不快。

（相关：http://felixcloutier.com/x86/MOV.html）

Mach-O 64位格式不支持32位绝对地址。 NASM访问阵列

1 个答案: