我只需要一个 hello world 演示来了解机器代码的实际工作原理。
虽然windows的EXE和linux的ELF接近机器码，但不是PURE
如何编写/执行 PURE 机器代码？
【问题讨论】：
标签： machine-code
您可以手动编写纯机器代码无需汇编
Linux/ELF：https://github.com/XlogicX/m2elf。这项工作仍在进行中，我昨天才开始工作。
“Hello World”的源文件如下所示：
b8 21 0a 00 00 #moving "!\n" into eax
a3 0c 10 00 06 #moving eax into first memory location
b8 6f 72 6c 64 #moving "orld" into eax
a3 08 10 00 06 #moving eax into next memory location
b8 6f 2c 20 57 #moving "o, W" into eax
a3 04 10 00 06 #moving eax into next memory location
b8 48 65 6c 6c #moving "Hell" into eax
a3 00 10 00 06 #moving eax into next memory location
b9 00 10 00 06 #moving pointer to start of memory location into ecx
ba 10 00 00 00 #moving string size into edx
bb 01 00 00 00 #moving "stdout" number to ebx
b8 04 00 00 00 #moving "print out" syscall number to eax
cd 80 #calling the linux kernel to execute our print to stdout
b8 01 00 00 00 #moving "sys_exit" call number to eax
cd 80 #executing it via linux sys_call
赢/MZ/PE：
shellcode2exe.py（采用 asciihex shellcode 并创建一个合法的 MZ PE exe 文件）脚本位置：
https://web.archive.org/web/20140725045200/http://zeltser.com/reverse-malware/shellcode2exe.py.txt
依赖：
https://github.com/radare/toys/tree/master/InlineEgg
提取
python setup.py build
sudo python setup.py install
【讨论】：
大家都知道，我们平时写的应用是运行在操作系统上的。并由它管理。
表示操作系统在机器上运行。所以我认为那是你所说的纯机器代码。
因此，您需要研究操作系统的工作原理。
这里是一些用于引导扇区的 NASM 汇编代码，可以在 PURE 中打印“Hello world”。
org
xor ax, ax
mov ds, ax
mov si, msg
boot_loop:lodsb
or al, al
jz go_flag
mov ah, 0x0E
int 0x10
jmp boot_loop
go_flag:
jmp go_flag
msg db 'hello world', 13, 10, 0
times 510-($-$$) db 0
db 0x55
db 0xAA
您可以在这里找到更多资源：http://wiki.osdev.org/Main_Page。
结束。
如果你已经安装了 nasm 并且有软盘，你可以
nasm boot.asm -f bin -o boot.bin
dd if=boot.bin of=/dev/fd0
然后，您可以从该软盘启动，您将看到该消息。 （注意：您应该将计算机的第一次引导设为软盘。）
实际上，我建议您在完整的虚拟机中运行该代码，例如：bochs、virtualbox 等。 因为很难找到带软盘的机器。
所以，步骤是 首先，您应该需要安装一个完整的虚拟机。 二、通过comment创建视觉软盘：bximage 第三，将 bin 文件写入该可视软盘。 最后，从那张可视软盘启动您的可视机器。
注意：在 https://wiki.osdev.org 中，有一些关于该主题的基本信息。
【讨论】：
听起来您正在寻找旧的16-bit DOS .COM file format。 .COM 文件的字节在程序段中的偏移量 100h 处加载（限制它们的最大大小为 64k - 256 字节），CPU 只是在偏移量 100h 处开始执行。没有标头或任何类型的任何必需信息，只有原始 CPU 指令。
【讨论】：
运行测试需要什么：Linux x86 或 x64（在我的情况下，我使用的是 Ubuntu x64）
开始吧
这个程序集 (x86) 将值 666 移动到 eax 寄存器中：
movl $666, %eax
ret
让我们对其进行二进制表示：
操作码 movl（movl 是一个操作数大小为 32 的 mov）在二进制中是 = 1011
指令 width 二进制是 = 1
在二进制中注册eax = 000
带符号的 32 位二进制数 666 为 = 00000000 00000000 00000010 10011010
666 转换为 little endian 为 = 10011010 00000010 00000000 00000000
指令ret（返回）二进制是= 11000011
所以最终我们的纯二进制指令将如下所示：
1011(movl)1(width)000(eax)10011010000000100000000000000000(666)
11000011(ret)
把它们放在一起：
1011100010011010000000100000000000000000
11000011
为了执行它，二进制代码必须放在具有执行权限的内存页面中，我们可以使用以下 C 代码来做到这一点：
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
/* Allocate size bytes of executable memory. */
unsigned char *alloc_exec_mem(size_t size)
{
void *ptr;
ptr = mmap(0, size, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
MAP_PRIVATE | MAP_ANON, -1, 0);
if (ptr == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
exit(1);
}
return ptr;
}
/* Read up to buffer_size bytes, encoded as 1's and 0's, into buffer. */
void read_ones_and_zeros(unsigned char *buffer, size_t buffer_size)
{
unsigned char byte = 0;
int bit_index = 0;
int c;
while ((c = getchar()) != EOF) {
if (isspace(c)) {
continue;
} else if (c != '0' && c != '1') {
fprintf(stderr, "error: expected 1 or 0!\n");
exit(1);
}
byte = (byte << 1) | (c == '1');
bit_index++;
if (bit_index == 8) {
if (buffer_size == 0) {
fprintf(stderr, "error: buffer full!\n");
exit(1);
}
*buffer++ = byte;
--buffer_size;
byte = 0;
bit_index = 0;
}
}
if (bit_index != 0) {
fprintf(stderr, "error: left-over bits!\n");
exit(1);
}
}
int main()
{
typedef int (*func_ptr_t)(void);
func_ptr_t func;
unsigned char *mem;
int x;
mem = alloc_exec_mem(1024);
func = (func_ptr_t) mem;
read_ones_and_zeros(mem, 1024);
x = (*func)();
printf("function returned %d\n", x);
return 0;
}
来源：https://www.hanshq.net/files/ones-and-zeros_42.c
我们可以使用：
gcc source.c -o binaryexec
执行它：
./binaryexec
然后我们传递第一组指令：
1011100010011010000000100000000000000000
按回车
并传递返回指令：
11000011
按回车
最后ctrl+d结束程序并得到输出：
函数返回 666
【讨论】：
操作系统没有运行指令，CPU 运行（除非我们谈论的是确实存在的虚拟机操作系统，我正在考虑 Forth 或类似的东西）。然而，操作系统确实需要一些元信息才能知道，文件确实包含可执行代码，以及它期望其环境看起来如何。 ELF 不仅仅是 near 机器码。它是机器码，连同一些信息让操作系统知道它应该让 CPU 实际执行该操作。
如果您想要比 ELF 更简单但 *nix 的东西，请查看 a.out 格式，它要简单得多。传统上，*nix C 编译器确实（仍然）将其可执行文件写入名为 a.out 的文件，如果没有指定输出名称。
【讨论】：
以嵌入式系统为目标时，您可以制作 rom 或 ram 的二进制映像，该映像严格来说是程序中的指令和相关数据。并且通常可以将该二进制文件写入闪存/ROM 并运行它。
操作系统想要知道的远不止这些，开发人员通常希望在他们的文件中留下更多信息，以便他们以后可以调试或用它做其他事情（使用一些可识别的符号名称进行反汇编）。此外，嵌入式或在操作系统上，您可能需要将 .text 与 .data 与 .bss 与 .rodata 等分开，而 .elf 等文件格式为此提供了一种机制，首选用例是加载该 elf某种加载程序，无论是操作系统还是对微控制器的 rom 和 ram 进行编程的东西。
.exe 也有一些头信息。如前所述，.com 没有在地址 0x100h 加载并在那里分支。
要从可执行文件创建原始二进制文件，例如使用 gcc 创建的 elf 文件，您可以执行类似
的操作objcopy file.elf -O 二进制文件.bin
如果程序是分段的（.text、.data 等）并且这些分段不是背靠背的，则二进制文件可能会变得非常大。再次以嵌入式为例，如果 rom 位于 0x00000000 并且数据或 bss 位于 0x20000000，即使您的程序只有 4 个字节的数据，objcopy 也会创建一个 0x20000004 字节的文件来填充 .text 和 .data 之间的间隙（因为它应该因为那是你要求它做的）。
你想做什么？读取 elf 或 intel hex 或 srec 文件非常简单，从中您可以看到二进制文件的所有位和字节。或者拆卸精灵或任何东西也会以人类可读的形式向你展示。 (objdump -D file.elf > file.list)
【讨论】：
使用纯机器代码，您可以使用任何能够编写文件的语言。 甚至visual basic.net也可以写8、16、32、64位，同时在写的时候在int类型之间互换。
您甚至可以根据需要设置让 vb 在循环中写出机器码 对于像 setpixel 这样的东西，x,y 会发生变化，而你有你的 argb 颜色。
或者，定期在 Windows 中创建您的 vb.net 程序，并使用NGEN.exe 制作程序的本机代码文件。它可以一次性创建特定于 ia-32 的纯机器代码，而无需使用 JIT 调试器。
【讨论】：
这是很好的回答，但为什么有人要这样做可能会更好地指导答案。我认为最重要的原因是要完全控制他们的机器，尤其是缓存写入，以获得最佳性能，并防止任何操作系统共享处理器或虚拟化您的代码（从而减慢它的速度），尤其是在这些日子里窥探你的代码也是如此。据我所知，assembler 不处理这些问题，M$/Intel 和其他公司将其视为侵权或“针对黑客”。然而，这是非常错误的。如果您的汇编代码被移交给操作系统或专有硬件，那么真正的优化（可能在 GHz 频率下）将是遥不可及的。这对于科学和技术来说是一个非常重要的问题，因为我们的计算机在没有硬件优化的情况下无法充分发挥其潜力，并且通常计算低于它几个数量级。可能有一些解决方法或一些开源硬件可以实现这一点，但我还没有找到它。一分钱任何人的想法。
【讨论】：
下一个程序是我用Machine Code 16 bit（intel 8086）写的一个Hello World程序，如果你想了解机器码，我建议你先学习Assembly，因为Assembly中的每一行代码都转换为A机器码中的代码行。好吧，我知道我来自世界上少数仍然使用机器代码而不是汇编编程的人。
顺便说一句，要运行它，请使用“.com”扩展名保存文件并在 DOSBOX 上运行！
【讨论】：
在 Windows（至少 32 位 Windows）上，您可以使用 .com 文件执行 RAW INSTRUCTIONS。
例如，如果您将此字符串保存在带有 .com 扩展名的记事本中：
X5O!P%@AP[4\PZX54(P^)7CC)7}$EICAR-STANDARD-ANTIVIRUS-TEST-FILE!$H+H*
它会打印一个字符串并启动你的杀毒软件。
【讨论】：