汇编器错误：Mach-O 64位不支持绝对的32位地址

Question

因此，我正在Mac上学习x86_64 nasm程序集，这很有趣。在hello world和一些基本的算法之后，我尝试从this site复制一个稍微高级些的hello world程序并将其修改为64位intel，但我无法摆脱这一错误消息：hello.s:53: error: Mach-O 64-bit format does not support 32-bit absolute addresses。这是我用于汇编和链接的命令：nasm -f macho64 hello.s && ld -macosx_version_min 10.6 hello.o。这是相关的行：

cmp rsi, name+8

rsi是我正在循环中用于索引的寄存器，并且name是保留给用户输入的四字，这是名称，到目前为止，该名称已经被写入。

这里是代码的一部分（要查看其余部分，请单击链接并转到底部，唯一的区别是我使用了64位寄存器）：

loopAgain:
mov al, [rsi]           ; al is a 1 byte register
cmp al, 0x0a            ; if al holds an ascii newline...
je exitLoop             ; then jump to label exitLoop

; If al does not hold an ascii newline...
mov rax, 0x2000004      ; System call write = 4
mov rdi, 1              ; Write to stdout = 1
mov rdx, 1              ; Size to write
syscall

inc rsi

cmp rsi, name+8         ; LINE THAT CAUSES ERROR
jl loopAgain

Answer 1

您会看到Intel ISA manual中允许使用哪些指令编码（警告：巨大的PDF）。在CMP条目上可以看到，有

CMP r/m32,
imm32

和

CMP r/m64,
imm32

编码，它们允许比较32位立即数与32位和64位寄存器，但不比较CMP r/m64, imm64。但是，有MOV r64, imm64编码。

或更妙的是，使用相对RIP的LEA：先使用default rel，然后使用

lea r64, [name+8]。这比mov r64, imm64更有效，也更小。

由于nasm崩溃，MOV rcx, name+8的失败只是nasm中的一个错误。请报告给nasm开发人员（确保您使用的是nasm最新版本；此外，请检查this patch不能解决问题）。无论如何，一种解决方法是在name的末尾添加一个符号：

---

name:
    resb 8
name_end:

现在只需使用MOV rcx, name_end。这样做的好处是，当name的大小更改时，不需要更新参考对象。或者，您可以使用其他汇编器，例如clang或GNU binutils汇编器。

讨论中指出Linux可以将符号地址用作32位立即数。这仅适用于在虚拟地址空间的低2GiB中与基地址链接的非PIE可执行文件。但是MacOS选择将图像基址放在4GiB之上，因此您不能将mov r32, imm32或cmp r64, sign_extended_imm32与符号地址一起使用。

Answer 2

not常量，数据可以位于任何地址。

现在您知道数据的地址是相对于代码的地址而言的，请查看您是否可以理解GCC的输出。例如，

static unsigned global_var;
unsigned inc(void)
{
    return ++global_var;
}

_inc:
    mflr r0                                           ; Save old link register
    bcl 20,31,"L00000000001$pb"                       ; Jump
"L00000000001$pb":
    mflr r10                                          ; Get address of jump
    mtlr r0                                           ; Restore old link register
    addis r2,r10,ha16(_global_var-"L00000000001$pb")  ; Add offset to address
    lwz r3,lo16(_global_var-"L00000000001$pb")(r2)    ; Load global_var
    addi r3,r3,1                                      ; Increment global_var
    stw r3,lo16(_global_var-"L00000000001$pb")(r2)    ; Store global_var
    blr                                               ; Return

请注意，这是在PowerPC上，因为我不知道x86-64的Mach-O ABI。在PowerPC上，进行跳转，保存程序计数器，然后对结果进行算术运算。我相信x86-64上会发生完全不同的事情。

（（注意：如果您查看的是GCC的汇编输出，请尝试使用-O2进行查看。我不会理会-O0，因为它太冗长且难以理解。）
我的建议？除非您正在编写编译器（有时甚至是这样），否则请使用以下两种方法之一来编写汇编函数：
将所有必要的指针作为参数传递给该函数，或者，
将程序集编写为C函数内的内联程序集。
这通常也更易于移植，因为您将更少依赖ABI的某些细节。但是ABI仍然很重要！如果您不了解ABI并遵循它，那么您将导致很难发现的错误。例如，几年前，LibSDL汇编代码中存在一个错误，该错误导致libc的memcpy（也是汇编）在某些特定情况下复制错误的数据。