为什么这个movq指令适用于linux而不是osx？

Question

以下汇编代码as在OSX 10.9.4上运行时出错,但在Linux(Debian 7.6)上成功运行.特别是,movq指令似乎不喜欢label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$_main第3行更改为文字$10就好了.

代码必须以非常小的方式进行修改才能在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,我故意尽可能地将其修剪下来以证明错误.

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 - 为什么它适用于Linux而不是OSX？

Answer 1

您对movq无法引用绝对地址的指令是正确的.这部分是由于OS X ABI Mach-O格式,它使用符号的可重定位寻址.

编译为位置无关的可执行文件(PIE)的程序通常不能以相同的方式引用绝对虚拟地址movq $_main, %rax.而是调用全局偏移表,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偏移量.在下面展示,GOTPCREL(%rip)创建了一个解释lea rdi, _msg:

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

输出:

$ ./test.out
Hello, world