使用NASM + LD编写/链接平面二进制文件

Question

我正在创建自己的"玩具"操作系统,我已经到了我试图理解链接和可执行格式的地步 - 特别是我有一个平面文件二进制格式可执行文件,我将其加载到内存中的地址0x500然后直接打电话.作为一个例子考虑以下两个指令(我知道它的设计,我只想在我的样本中包括a call和mov)

mov ax, some_label
call some_label
; some_label is at address 0x99 into the resulting binary

到目前为止,我一直使用NASM通过org 0x500命令使用指令来产生所需的输出nasm -f bin myfile.asm.生成的反汇编看起来像这样并且完美地运行:

mov ax, 0x599
call 0x599

我现在想开始使用LD,以便我可以链接其他对象,但经过大量的实验和阅读后,我仍然不明白为什么能够获得可靠的结果.

我收集的比为了产生类似的输出我需要:

• 让NASM输出到obj格式,其中包含适合链接的符号信息(我选择了ELF,因为它看起来像任何格式一样好)
• 获取LD将结果与.textsection 的地址相关联0x500,然后将结果作为平面二进制文件发出 - 链接器最终决定在最终二进制文件中解析各种偏移量.

到目前为止,我已经尝试了以下内容:

:: Output as ELF 
nasm -f elf myfile.asm
:: Then link and output as binary with the address of .text as 0x500
ld --oformat binary -Ttext 0x500 myfile.o

但是这给了我以下错误(这是在Mingw上):

ld:不能对非PE输出文件进行PE操作

谷歌搜索引导我到这个邮件列表,这似乎是有道理的,所以我尝试了以下:

:: Output as ELF
nasm -f elf myfile.asm -o myfile.o
:: Link using LD
ld myfile.o -Ttext 0x500 -s -o myfile.tmp
:: Use objdump to output as a flat binary
objcopy -O binary myfile.tmp myfile

然而,结果myfile看起来像垃圾:

00000000  66B8C105E8B8      mov eax,0xb8e805c1
00000006  0000              add [bx+si],al

我已经尝试了上面的一些变化,但没有一个产生我期待的东西,所以现在我很困惑:

• 谁能帮助我理解这里发生了什么？
• 另外,我应该怎么做才能对生成的二进制文件中的地址被解析的方式进行相同的控制？

Answer 1

所以我发现我做了很多错误的事情，其中​​最严重的是尝试使用LD（不支持16位代码）编译和链接16位代码，并且没有明确指定代码是16位使用BITS 16（意味着 NASM 发出 32 位内存地址）。

这总体上解释了 LD 在上述情况的某些变体中给我的一些奇怪的错误消息，以及为什么链接的二进制文件的反汇编是垃圾 - 我试图将 32 位代码反编译为 16 位代码或反之亦然。

理想情况下，我希望能够链接 16 位代码，但发现我无法使用 LD 来做到这一点（并且很少有替代方案可以做到这一点），我决定解决当我重复时理解发生了什么32 位代码也是如此。我的输入文件：

; Address locations are now 32 bits so I must use `eax` instead of `ax`
mov eax, some_label 
call some_label
; some_label is at a different address into the resulting binary (because 
; pointers are wider the resulting machine code is larger)

然后我使用以下链接链接：

:: Output as win32 object files - makes it possible to use -r with LD.
nasm -f win myfile.asm -o myfile.o
:: Link using LD - the -r flag prevents extra un-used code (e.g. __CTOR_LIST__) being generated - see the link in my original question text
ld myfile.o -Ttext 0x500 -s -r -o myfile.tmp
:: Use objdump to output as a flat binary - -j .text ensures that just the .text section is included which keeps the output file size down
objcopy -O binary -j .text myfile.tmp myfile

使用反汇编时，ndisasm我需要指定-b 32才能将代码正确解释为 32 位。

我进行了大量的实验并阅读了晦涩的论坛链接，但结果我现在对整个事情有了更好的理解。