使用main和scanf / printf的Mac OS X 32位nasm汇编程序？

Question

我花了一整天的时间试图编译一些简单的程序，但到目前为止运气很小。我要做的是编译和运行以nasm汇编语言编写的程序。

我已升级到最新的nasm（v2.10.09）。现在让我进入代码，因为我对这些事情还不了解。这是一块汇编代码，它们在Linux上以elf格式和链接的gcc gcc运行（评论是我对正在发生的事情的理解）：

bits 32
extern printf
global main

section .data
    message db "Hello world!", 10, 0

section .text
main:
    pushad                      ;push all registers on stack
    push dword message                  ;push the string on stack
    call printf                 ;call printf
    add esp, 4                  ;clear stack
    popad                       ;pop all registers back
    ret                     ;return to whoever called me

没什么大的。但是，我该如何在OS X上使用它呢？我什至无法以任何方式来编译/链接。如果它编译了，我就无法链接它（关于i386和x86的东西不能链接在一起（我知道，但是如何解决？）。我已经尝试了十二种方法，但是都没有运气。

此外，如何在OS X组件上printf和scanf？

这是scanf和printf值返回的另一种徒劳尝试（实际上是编译和链接-甚至运行！）：

[bits 32] ; why the []?

section .data
    input_string    db  "Enter limit: %d", 0
    output_string   db  "Value %d", 10, 0
    counter         dd  10
    limit           dd  0

;nasm -f macho -o test.o test.asm 
;ld -lc -o test -arch i386 test.o -macosx_version_min 10.7

section .text

global start
extern _printf
extern _scanf
extern _exit

start:
    push ebp                ;push stack base
    mov ebp, esp            ;base is now current top
    and esp, 0xFFFFFFF0     ;align the stack - WHY? I just googled this?

    sub esp, 16             ;16 bytes for variables - 16 to keep the stack "aligned". WHY?

    mov dword[esp], input_string         ;ordinary push just isint good nuff for mac... WHY?
    mov dword[esp + 4], limit
    call _scanf                          ;does scan something but doesnt print the message, it just scans and then prints the message

    mov eax, [limit]                      ;since i cant push this lets put it in eax first


    mov dword[esp + 8], output_string     ;push the output string. WHY again MOV?
    mov dword[esp + 12], eax              ;and the previusly "scanned" variable
    call _printf                          ;print it out

    mov dword[esp], 0       ;return value
    call _exit              ;return

[用：nasm -f macho -o test.o test.asm编译，并用d -lc -o test -arch i386 test.o -macosx_version_min 10.7链接。无法正常工作。在linux上，此scanf和printf东西超级容易。怎么了可以简化吗？

我不想在这个问题上添加更多的内容，因为人们有时会看到一个大问题，并且“嗯，太长了，不会读”。但是，如果有人需要更多信息，我会尽力而为。

请帮我，因为我不知道。

编辑第一个使用nasm -f macho -o out.o test.asm进行编译，但没有使用gcc -o test out.o或通过使用ld -lc -o test -arch i386 out.o -macosx_version_min 10.7进行链接，并附加平面-arch i386也无法解决。如果可以编写“类似于Linux的程序集”，我将很高兴，因为我不必担心堆栈对齐和类似的问题。gcc错误说：

ld: warning: ignoring file out.o, file was built for i386 which is not the architecture being linked (x86_64): out.o
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "_main", referenced from:
      start in crt1.10.6.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64

和ld错误如下：

Undefined symbols for architecture i386:
  "printf", referenced from:
      main in out.o
  "start", referenced from:
     -u command line option
ld: symbol(s) not found for architecture i386

请帮助。

Answer 1

您在询问有关代码的很多问题，而您确实不了解其中的汇编代码。

首先，由于您编写代码的方式，main例程将成为C样式程序的入口点。由于mac os x链接的工作方式；您必须将其命名为_main，以匹配链接程序在生成可执行文件时将其拉入/usr/lib/crt1.o时作为默认程序入口点的链接器所寻找符号的名称（如果您执行在文件中，您将看到类似U _main的条目。类似地，所有库例程都以前导下划线开头，因此如果要使用它们，则必须使用该前缀。

[其次，MAC OS调用约定要求所有call的堆栈都对齐16字节，这意味着您必须确保堆栈指针在每个点都进行了相关对齐。在主例程的入口点，您已经知道由于返回地址存储在堆栈中以便从main返回而错位了。这意味着，即使您要进行单个调用，也必须将堆栈向下移动至少12个字节才能进行调用。

有了这些信息，我们将省略ebp的内容，而仅出于代码目的而使用esp。

这是假设的序言：

bits 32
extern _printf
global _main

section .data
    message db "Hello world!", 10, 0

section .text
_main:
[进入_main时，重新对齐堆栈：

sub esp, 12
接下来，我们将消息的地址存储到esp指向的地址中：

mov dword[esp], message
然后我们称为printf：

call _printf
然后我们恢复堆栈：

add esp, 12
设置main的返回码，并返回：

mov eax, 0
ret
MAC OS X的ABI使用eax作为例程的返回码，只要它适合寄存器即可。编译并链接代码后：

nasm -f macho -o test.o test.asm 
ld -o test -arch i386 test.o -macosx_version_min 10.7 -lc /usr/lib/crt1.o
它运行并打印消息，并以0退出。

接下来，我们将使用您的扫描和打印示例。

首先，scanf仅扫描，您不能在其中看到提示；它根本无法正常工作，因此您必须将提示与扫描分开。我们已经向您展示了如何进行打印，现在我们需要显示的是scanf。

在数据部分中设置变量：

scan_string     db  "%d", 0
limit           dd  0
首先将scan_string的地址存储在esp中，然后将限制的地址

存储在esp + 4中，然后调用scanf：

mov dword[esp], scan_string
mov dword[esp + 4], limit
call _scanf
我们现在应该将扫描的值存储在极限存储位置中。

下一步打印此消息：

output_string   db  "Value %d", 10, 0
接下来，我们将output_string的地址放在堆栈上：

mov dword[esp], output_string
将极限地址的值读入eax寄存器，并将其放入esp + 4-即printf的第二个参数：

mov eax, [limit]
mov dword[esp + 4], eax
call _printf
[下一步，我们正在调用exit，因此我们必须将退出代码存储在堆栈中并调用_exit函数-这与简单的打印变量不同，因为我们实际上是在调用exit，而不是简单地返回。 

mov dword[esp], 0
call _exit
关于某些问题：

为什么对齐？

因为这是Mac OS X的工作方式

为什么推力不够好？

是，但是我们在例程开始时对齐了堆栈，对齐的堆栈是一个正常运行的堆栈，通过推动和弹出操作您弄乱了对齐方式。这是使用ebp寄存器而不是esp寄存器的目的之一。

如果使用ebp寄存器，函数序言将如下所示：

push ebp
mov ebp, esp
sub esp, 8 ; in this case to obtain alignment
和函数结尾类似：

add esp, 8
pop ebp
您也可以在其中放入对称的pusha / popa调用，但是如果您不使用寄存器，为什么要使堆栈复杂化。

OS X Developer guide上有32位函数调用机制的更好概述，ABI函数调用指南提供了有关参数传递和返回方式的更多详细信息。它基于AT&T System V ABI for the i386，列出了一些区别：

• 返回结构的不同规则
• 堆栈在函数调用时对齐了16个字节
• 大数据类型（大于4个字节）保持其自然对齐
• 大多数浮点运算是使用SSE单元而不是x87 FPU来执行的，除非在长double值上进行操作。 （对于x87 FPU，IA-32环境默认为64位内部精度。）