Mac OS X и x86_64

Пара-тройка статеек про ассемблер i386 для Mac OS X такие есть. А что насчет x86_64?

Я взял "Hello World" для i386 и попробовал превратить его в x86_64.

Код (Text):

1. # Hello World x86 asm - MacOS X
2. # By Erik Wrenholt
3. # gcc hello.s -o hello ; ./hello ; echo $?
4.  
5. # References:
6. #   http://forums.osxfaq.com/viewtopic.php?t=13976
7. #   http://www.zathras.de/angelweb/blog-intel-assembler-on-mac-os-x.htm
8.  
9. hello:
10.     .ascii "Hello World!\n"
11.     len = . - hello
12.  
13. .text
14. .globl _main
15.  
16. _syscall:
17.     int     $0x80   #   call syscall
18.     ret
19.  
20. _main:
21.     pushl   $len        #   pass the length of the string
22.     pushl   $hello      #   pass the ptr to the hello string
23.     pushl   $1          #   pass stdout (1)
24.     movl    $0x4, %eax  # SYS_write (4)
25.     call    _syscall
26.  
27.     add     $12, %esp   #   clear stack (we pushed 3 args)
28.     pushl   $0          #   we want to call exit(0), push 0
29.     movl    $1, %eax    # SYS_exit=1
30.     call    _syscall
31.  
32.     leave
33.     ret

Как и следовало ожидать, при попытке сконвертировать этот код возникла куча проблем. Самым нехорошим оказалась смена номеров системных вызовов в 64-битной версии Mac OS X.Частично это победить удалось. Вот что я наваял:

Код (Text):

1. .cstring
2. hello:
3.         .ascii "Hello World!\n"
4.         hello_len = . - hello
5.  
6. .text
7. .globl _main
8.  
9. _main:
10.         push $hello_len
11.         push hello(%rip)
12.         push $1
13.         movl $0x02000004,%eax  # SYS_write (4)
14.         syscall
15.  
16. _exit:
17.         pushq $0
18.         movl $0x02000001,%eax # SYS_exit (1)
19.         syscall

Номера системных вызовов я взял из otool -tV /usr/lib/libSystem.B.dylib. Выход из программы происходит корректно, но она ничего не выводит. Возможно, я неправильно употребил RIP relative addressing и строка push hello(%rip) кладет на стек не совсем то, что я хочу? Или параметры вызова write тоже изменились?

P.S. И, да, есть ли под Mac OS X нормальный отладчик, где сразу будет видно содержимое регистров и стека, а то GDB как-то не очень информативен?

 

>>P.S. И, да, есть ли под Mac OS X нормальный отладчик, где сразу будет видно содержимое регистров и стека, а то GDB как-то не очень информативен?
- Есть же IDA (дизассм + дебуг) под osX (; А так можете есче посмотреть LLDB. Приведу пример дебуга LLDB и GDB.

GDB:

Код (Text):

1. (gdb) b main
2. Breakpoint 1 at 0x100000edb: file test.c, line 14.
3. (gdb) r
4. Starting program: /private/tmp/a.out
5. Reading symbols for shared libraries +. done
6.  
7. Breakpoint 1, main () at test.c:14
8. 14 struct i10 v = fun();
9.  
10. (gdb) disass main
11. Dump of assembler code for function main:
12. 0x0000000100000ed0 : push %rbp
13. 0x0000000100000ed1 : mov %rsp,%rbp
14. 0x0000000100000ed4 : sub $0x20000,%rsp
15. 0x0000000100000edb : lea -0x20000(%rbp),%rdi
16. 0x0000000100000ee2 : mov $0x0,%eax
17. 0x0000000100000ee7 : callq 0x100000ea0
18. 0x0000000100000eec : leaveq
19. 0x0000000100000eed : retq
20. End of assembler dump.

LLDB:

Код (Text):

1. (lldb) breakpoint set -n main
2. Breakpoint created: 1 Breakpoint by name: 'main' with 1 location;
3. (lldb) r
4. Launching '/private/tmp/a.out' (x86_64)
5. (lldb) Process 50271 Stopped
6. * thread #1: tid = 0x2c03, pc = 0x0000000100000edb, where = a.out`main + 11 at /private/tmp/test.c:14, stop reason = breakpoint 1.1, queue = com.apple.main-thread
7. 11
8. 12 int main()
9. 13 {
10. 14 -> struct i10 v = fun();
11. 15 }
12.  
13. (lldb) disass
14. 0x100000ed0: pushq %rbp
15. 0x100000ed1: movq %rsp, %rbp
16. 0x100000ed4: subq $131072, %rsp
17. 0x100000edb: leaq -131072(%rbp), %rdi
18. 0x100000ee2: movl $0, %eax
19. 0x100000ee7: callq 0x100000ea0 ; fun at /private/tmp/test.c:7
20. 0x100000eec: leave
21. 0x100000eed: ret

 

ОК, все заработало. Оказывается, в Mac OS X в 64-битном режиме то же соглашение вызовов, что и у Linux. (Удивительно -- я же видел упоминание этого на сайте Apple, в упор смотрел, но не верил).

Код (Text):

1. .cstring
2. HelloString:
3.         .ascii "Hello World!\n"
4.         HelloStringLen = . - HelloString
5.  
6. .text
7. .globl _main
8.  
9. _main:
10.                 leaq HelloString(%rip), %rsi
11.                 movq $HelloStringLen, %rdx
12.                 movq $1,%rdi
13.                 movl $0x02000004, %eax # SYS_write (4)
14.                 syscall
15.  
16. _exit:
17.                 xor %rdi, %rdi
18.                 movl $0x02000001, %eax # SYS_exit (1)
19.                 syscall

За наводку на lldb cпасибо.

 

Satsura
A не подскажете, как в x86_64 закодить что-то вроде mov al, [Label+eax]? Если написать movb Label(%rax), %al, то gas эту строчку не примет, ибо "32-bit absolute addressing is not supported for x86-64". Это значит, сначала надо загружать адрес Label в какой-нибудь регистр, прибавлять к нему содержимое %rax, и только потом вытаскивать байт из этого адреса? Но ведь это получается три команды вместо одной.