assembly - x86-64 GAS Intel语法中的RIP相对变量引用(例如“[RIP + _a]”)如何工作？

请考虑以下x64 Intel程序集中的变量引用，其中在a部分中声明了变量.data：

mov eax, dword ptr [rip + _a]

我很难理解此变量引用的工作方式。由于a是对应于变量运行时地址（带有重定位）的符号，因此[rip + _a]如何取消引用a的正确存储位置？确实，rip保留当前指令的地址，它是一个大的正整数，因此加法会导致错误的a地址？

相反，如果我使用x86语法（非常直观）：

mov eax, dword ptr [_a]

，出现以下错误：64位模式下不支持32位绝对寻址。

有什么解释吗？

  1 int a = 5;
  2
  3 int main() {
  4     int b = a;
  5     return b;
  6 }

编译：gcc -S -masm=intel abs_ref.c -o abs_ref：

  1     .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
  2     .build_version macos, 10, 14
  3     .intel_syntax noprefix
  4     .globl  _main                   ## -- Begin function main
  5     .p2align    4, 0x90
  6 _main:                                  ## @main
  7     .cfi_startproc
  8 ## %bb.0:
  9     push    rbp
 10     .cfi_def_cfa_offset 16
 11     .cfi_offset rbp, -16
 12     mov rbp, rsp
 13     .cfi_def_cfa_register rbp
 14     mov dword ptr [rbp - 4], 0
 15     mov eax, dword ptr [rip + _a]
 16     mov dword ptr [rbp - 8], eax
 17     mov eax, dword ptr [rbp - 8]
 18     pop rbp
 19     ret
 20     .cfi_endproc
 21                                         ## -- End function
 22     .section    __DATA,__data
 23     .globl  _a                      ## @a
 24     .p2align    2
 25 _a:
 26     .long   5                       ## 0x5
 27
 28
 29 .subsections_via_symbols

最佳答案

用于RIP相对寻址的GAS语法类似于symbol + RIP，但实际上相对于symbol表示RIP。
数字文字之间存在不一致之处：

[rip + 10]或AT＆T 10(%rip)表示该指令末尾的10个字节

[rip + a]或AT＆T a(%rip)表示要计算达到rel32的a位移，而不是RIP +符号值。（GAS手册documents this特殊解释）

[a]或AT＆T a是绝对地址，使用disp32寻址模式。 OS X不支持此功能，因为OS X的图像基址始终在低32位之外。（或对于mov与al / ax / eax / rax之间的往返，可以使用64位绝对moffs编码，但您不希望这样做）。
Linux位置相关的可执行文件确实将静态代码/数据放在虚拟地址空间的低31位（2GiB）中，因此您可以/应该在其中使用mov edi, sym，但是在OS X上，如果需要使用lea rdi, [sym+RIP]，则最佳选择是_地址在寄存器中。 Unable to move variables in .data to registers with Mac x86 Assembly。

（在OS X中，惯例是C变量/函数名称在asm中以[rel a]开头。在手写asm中，您不必为不想从C访问的符号执行此操作。）

NASM在这方面的困惑要少得多：

[a]表示[abs a]的RIP相对寻址
[disp32]表示default rel。
default abs或[a]设置default abs使用的内容。默认值是（不幸的是）default rel，因此您几乎总是需要.set。

gcc -nostdlib foo.s && objdump -drwC -Mintel a.out符号值与标签的示例

.intel_syntax noprefix
mov  dword ptr [sym + rip], 0x11111111
sym:

.equ x, 8
inc  byte ptr [x + rip]

.set y, 32
inc byte ptr [y + rip]

.set z, sym
inc byte ptr [z + rip]

.o（在Linux上；我没有OS X）：

0000000000001000 <sym-0xa>:
    1000:       c7 05 00 00 00 00 11 11 11 11   mov    DWORD PTR [rip+0x0],0x11111111        # 100a <sym>    # rel32 = 0; it's from the end of the instruction not the end of the rel32 or anywhere else.

000000000000100a <sym>:
    100a:       fe 05 08 00 00 00       inc    BYTE PTR [rip+0x8]        # 1018 <sym+0xe>
    1010:       fe 05 20 00 00 00       inc    BYTE PTR [rip+0x20]        # 1036 <sym+0x2c>
    1016:       fe 05 ee ff ff ff       inc    BYTE PTR [rip+0xffffffffffffffee]        # 100a <sym>

（用objdump -dr分解.set z, sym会告诉您，链接器没有要填充的重定位，它们都是在组装时完成的。）
请注意，只有x会导致with-to-to计算。 y和[x + RIP]是纯数字文字而不是标签的原始内容，因此即使指令本身使用了[RIP + 8]，我们仍然得到8。

（仅限Linux非PIE）：解决绝对incb 8-.(%rip) wrt。 RIP，您需要AT＆T语法intel_syntax。我不知道该如何在GAS [8 - . + RIP]中编写该代码； Error: invalid operands (*ABS* and .text sections) for '-'被拒绝。
当然，在OS X上无论如何都不能执行此操作，除非绝对地址在映像范围内。但是可能没有重定位可以容纳要为32位rel32计算的64位绝对地址。

关于assembly - x86-64 GAS Intel语法中的RIP相对变量引用(例如“[RIP + _a]”)如何工作？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/54745872/