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Estou tentando fazer um estudo de compiladores, para tal tenho de compilar um assembly de uma linguagem chamada howto com nasm.

o código intermediário gerado pelo compilador do howto é o seguinte:

extern printf
segment .text
align 8
global main:function
main:
segment .rodata
align 8
_L1: db 'hello', 10, 0
segment .text
    mov rax, 0
    mov edi, $_L1
    call printf
    mov rax, 0
    ret

no terminal do OSX faço $ nasm -f macho out.asm, e tenho erro de compilação por causa do main:function, se remover o :function termina com este primeiro erro ao se tentar compilar novamente. Mais um erro, mas desta vez ele apenas diz que devo utilizar macho64 por causa da arquitetura do sistema, tento compilar com $ nasm -f macho64 out.asm e tenho o erro:

out.asm:11: error: Mach-O 64-bit format does not support 32-bit absolute addresses

Depois disto não consigo mais compilar, porem se utilizo ELF64 consigo criar o arquivo out.o.

Deste ponto com o arquivo out.o a qual devo compilar com o clang, faço $clang out.o -v para retornar toda a verbose e recebo o erro:

Apple LLVM version 6.1.0 (clang-602.0.53) (based on LLVM 3.6.0svn)
Target: x86_64-apple-darwin14.4.0
Thread model: posix
  "/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/ld" -demangle -dynamic -arch x86_64 -macosx_version_min 10.10.0 -o a.out out.o -lSystem /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../lib/clang/6.1.0/lib/darwin/libclang_rt.osx.a
  ld: warning: ignoring file out.o, file was built for unsupported file format ( 0x7F 0x45 0x4C 0x46 0x02 0x01 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 ) which is not the architecture being linked (x86_64): out.o
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "_main", referenced from:
     implicit entry/start for main executable
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

Deste ponto não consigo avançar mais, tentei fazer o link por ld com $ ld -e _main out.o e $ ld -e _main out.o -arch x86_64 porem nestes casos recebo a mensagem de erro:

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "_main", referenced from:
     implicit entry/start for main executable
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64

No linux a compilação com $ nasm -f elf64 out.asm foi sem problemas do jeito inicial do código e o $ gcc out.o também gerando o arquivo a.out que ao executar retornava a resposta Hello da mensagem esperada. Porem como tenho de terminar este projeto no OSX peço ajuda a comunidade.

2 Respostas 2

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Não tenho a certeza do que estou a dizer!!! mas aqui vai de qq modo:

A arquitetura dos intel 80-86 e descendentes é uma trapalhada!

(ao contrário do linux) no OSX o espaço de endereçamento excede 2^32 portanto não costuma suportar endereçamento absoluto com 32 bits.

update: Portanto: usar registos de 64bits ou endeçamente relativo:

Registos de 64 bits:

global main
extern puts

segment .text
main:
    push rbp      ; (guardar o frame pointer -- *1)

    mov rax, 0
    mov rdi, _L1  ; usando o registo de 64 bits corresp ao edi
    call puts

    pop rbp       ; (retaurar o frame pointer -- *1)
    mov rax, 0    ; (return 0 do C)
    ret

_L1: 
   db "hello",  0

notas:

  • as linhas *1não são necessárioas para este caso mas são uma boa prática...

  • usei puts em vez do printf para ficar mais simples

alternativamente -- usar endereços relativos (sem boas práticas...):

global main
extern puts

segment .text
main:
    mov eax, 0          ; registo de 32 bits correspondente ao rax
    lea edi, [rel _L1]  ; registo de 32 bits...             ao rdi
    call puts
    ret

_L1:
   db "hello",  0

Untested ...eu esperaria que estas versões funcionassem tanto em macho64 (OSX) como em elf64 (linux). PF. diz-me se funciona: -- não tenho máquinas de 64bits para testar

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  • Nada certo, gera o erro out.asm:12: error: invalid operand size specification. Neste caso adicionei ao inicio do documento default rel e como pedido coloquei no lugar de move edi, $_L1 o rel para ficar move edi, rel $_L1. Commented 22/07/2015 às 19:23
  • @ThiagoPrado -- rescrevi a minha tentativa de solução. Podes verifivar de funciona e se faz sentido?
    – JJoao
    Commented 23/07/2015 às 10:53
  • Então @JJoao, desculpe a demora para verificar, porem não tive sucesso, no caso de seu primeiro exemplo ao compilar tenho o retorno da mensagem: Undefined symbols for architecture x86_64: "_main", referenced from: implicit entry/start for main executable "puts", referenced from: main in alt02.o ld: symbol(s) not found for architecture x86_64 clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation). O segundo exemplo também tive um erro parecido. Todos os exemplos tentei compilar com nasm -f macho file.asm e nasm -f macho64 file.asm. Commented 28/07/2015 às 21:55
  • @ThiagoPrado, vamos ver passo a passo: 1) nasm -v (para verificarmos a versão) 2) nasm -f macho64 file.asm (deu erros?) 3) cc file.o (deu erros) 4) ./a.out
    – JJoao
    Commented 29/07/2015 às 8:47
  • Vamos la então. 1) NASM version 2.11.08 compiled on Mar 10 2015, logo ultima versão do repositórios do brew. 2) Aqui ok, cria o arquivo .o sem problemas e erros e sem mensagens. 3) Undefined symbols for architecture x86_64: "_main", referenced from: implicit entry/start for main executable "puts", referenced from: main in alt02.o ld: symbol(s) not found for architecture x86_64 clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation). Este é o erro ao compilar com cc. Commented 31/07/2015 às 21:03
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Conforme este post no SO em inglês:
https://stackoverflow.com/questions/13091987/x64-nasm-pushing-memory-addresses-onto-the-stack-call-function

O endereço da mensagem 'hello' deve, obrigatoriamente, ser relativo.

E, conforme este post aqui:
https://stackoverflow.com/questions/14696320/trouble-linking-printf-and-scanf-in-assembly-x86-64-and-c-file-on-mac-osx

As funções são prefixadas por um underline '_'.

Portanto, a função main deve ser alterada para _main (ponto de entrada do programa), assim como a printf, alterada para _printf.

O registrador rbp deve ser salvo para evitar um erro de segmentação.

Abaixo, segue o programa já com as alterações:

        extern _printf
        global _main

_main:

segment .rodata

        align 8

_L1:    db 'hello', 10, 0

segment .text

        push rbp          

        mov rax, 0
        lea rdi, [rel _L1]
        call _printf
        mov rax, 0

        pop rbp
        ret

Para compilar:

nasm -f macho64 out.asm

Para linkar:

clang out.o

Abaixo, o output de execução:

$ ./a.out
hello
$ 

Compilado com NASM version 2.11.08 em um sistema OS X El Capitan.

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