在.text节中使用DB（定义字节）时出现分段错误

Question

[编辑：这个问题有点老了，我仍在学习低级计算机的基础知识。我没有看到

db 0x41

被视为指令而不是实际定义字节。]

我试图在我的

.text

部分中定义 ASM x64（Intel 语法）中的一个字节，并故意触发段错误。我知道数据应该在

.data

中。我只是想知道为什么当我将其移动到

.text

时会出现段错误。

下面的代码是在 Mint 19.1 中使用

nasm

和

ld

进行编译、链接和执行的。

无段错误：

global _start
section .data
db 0x41
section .text
_start:
    mov rax, 60    ; Exit(0) syscall
    xor rdi, rdi
    syscall

段错误：

global _start
section .text
_start:
    db 0x41
    mov rax, 60     ; Exit(0) syscall
    xor rdi, rdi
    syscall

我使用以下命令来编译、链接和运行它：

nasm -felf64 main.s -o main.o
ld main.o -o main
chmod +x main
./main

有人可以启发我吗？

Answer 1

如果您告诉汇编器在某处汇编任意字节，它就会这样做。

db

是一个发出字节的伪指令，因此

mov eax, 60

和

db 0xb8, 0x3c, 0, 0, 0

就 NASM 而言是完全相同的。任一者都会将这 5 个字节发送到当前位置的输出中。

如果您不希望数据被解码为指令（部分），请不要将其放在执行将到达的位置。（例如，将其放在

section .rodata

或

section .data

之前或之后代码，就像问题中一样。如果您希望您的 asm 源在每个使用某些数据的函数附近定义静态/全局数据，您可以在

section .text

和其他部分之间来回切换。）

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由于您使用的是 NASM¹，它会将

mov rax,60

优化为

mov eax,60

，因此该指令没有您期望从源中获得的 REX 前缀。

您手动编码的

mov

的 REX 前缀将其更改为 R8D 的

mov

，而不是 EAX:

41 b8 3c 00 00 00       mov    r8d,0x3c

（我用

objdump -drwC -Mintel

进行了检查，而不是查找 REX 前缀中的哪个位。我只记得 REX.W 是

0x48

。但是

0x41

是 x86-64 中的 REX.B 前缀） .

因此，您的代码不是进行

sys_exit

系统调用，而是以 EAX=0 运行 syscall

，即 

__NR_read。 （Linux 内核在进程启动之前将除 RSP 之外的所有寄存器清零，并且在静态链接的可执行文件中，_start

 是真正的入口点，没有首先运行动态链接器代码。因此 RAX 仍然为零）。

$ strace ./rex 
execve("./rex", ["./rex"], 0x7fffbbadad60 /* 54 vars */) = 0
read(0, NULL, 0)                        = 0
--- SIGSEGV {si_signo=SIGSEGV, si_code=SEGV_MAPERR, si_addr=NULL} ---
+++ killed by SIGSEGV (core dumped) +++

然后执行会进入aftersyscall

，在本例中是

00 00

解码为

add [rax], al

的字节，从而出现段错误。

如果你运行你的代码，你会看到这个GDB内部。

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脚注 1：

如果您使用 YASM，它不能优化到 32 位操作数大小：

Intel 手册规定，一条指令上有 2 个 REX 前缀是非法的。我预计会出现非法指令错误（#UD 机器异常 -> 内核发出 SIGILL），但我的 Skylake CPU 忽略第一个 REX 前缀并将其解码为

mov rax, sign_extended_imm32

。

单步执行，它被视为一个长指令，所以我猜 Skylake 选择像其他多个前缀的情况一样处理它，其中只有最后一个类型有效。 （但请记住，这并不是面向未来的，其他 x86 CPU 可能会以不同的方式处理它。）

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其他情况下的相关/相同错误：

• 汇编 (x86)： db 'string',0 不会被执行，除非 BIOS MBR 引导扇区中有跳转指令
跳过未知操作码：66，不是 8086 指令 - EMU8086 尚不支持