Warum funktioniert diese movq-Anweisung auf Linux und nicht auf osx?

Question

Der folgende Assembly-Code gibt einen Fehler beim Ausführen von as unter OSX 10.9.4, funktioniert aber erfolgreich unter Linux (Debian 7.6). Insbesondere scheint die movq-Anweisung das Label-Argument nicht zu mögen. Hier

$ cat test.S 
.globl _main 
_main: 
    movq $_main, %rax 
    ret 

ist der Fehler:

$ as -o test.o test.S 
test.S:3:32-bit absolute addressing is not supported for x86-64 
test.S:3:cannot do signed 4 byte relocation 

Ändern $_main in Zeile 3 zu einer wörtlichen wie $10 funktioniert gut.

Der Code musste sehr geringfügig geändert werden, damit er unter Linux ausgeführt werden konnte - indem einfach die Unterstriche von den Beschriftungen entfernt wurden.

$ cat test.S 
.globl main 
main: 
    movq $main, %rax 
    ret 

es ziemlich einfach ist, unabhängig zu überprüfen, ob der Code auf Linux funktioniert:

$ as -o test.o test.S 
$ gcc -o test.out test.o 
$ ./test.out 

Bitte ignorieren, dass der Code wirklich viel tun, nicht von etwas, habe ich getrimmt es absichtlich nach unten als so viel wie möglich, um den Fehler zu demonstrieren.

Ich habe ziemlich viel in die Verwendung von LEA (Load Effective Address) geschaut, aber bevor ich diese Änderung mache, möchte ich den Unterschied verstehen - warum funktioniert es unter Linux und nicht unter OSX?

Answer 1

Sie haben die Anweisung movq richtig gelesen, die absolute Adresse nicht referenzieren zu können. Dies ist teilweise auf das Format OS X ABI Mach-O zurückzuführen, das eine verschiebbare Adressierung für Symbole verwendet.

Ein Programm, das als positionsunabhängige ausführbare Datei kompiliert wird (PIE), kann in der Regel keine absolute virtuelle Adresse referenzieren wie movq $_main, %rax. Stattdessen werden Global Offset Tables aufgerufen, die es dem relativen Positionscode (PC-rel) und dem positionsunabhängigen Code (PIC) ermöglichen, globale Symbole an ihrer aktuellen absoluten Adresse zu extrahieren. Nachgewiesene unten, GOTPCREL(%rip) schafft eine Interpretation des lea rdi, _msg:

PC-rel Code es globale Offset-Tabelle verweisen:

.globl _main 
_main: 

    movq  _main@GOTPCREL(%rip), %rax 
    sub  $8, %rsp 
    mov  $0, %rax 
    movq  _msg@GOTPCREL(%rip), %rdi 
    call  _printf 
    add  $8, %rsp 
    ret 

.cstring 
_msg: 

    .ascii "Hello, world\n" 

Mac OS X Mach-O Assembler:

$ as -o test.o test.asm 

Apples Version von GCC:

$ gcc -o test.out test.o 

Ausgang:

$ ./test.out 
Hello, world