有没有办法在 AArch64 程序集中缩短这个机器代码 Hello World ？

Question

我正在为 Linux 编写“Hello World”程序的已编译 AArch64 程序集文件。

我已经成功地将它从 504 字节缩短到 124 字节。我能想到的唯一更“优化”的就是找到一些在一条指令中执行两个或多个任务的指令。

目前文件中的机器码（以asm表示）是这样的：

  mov x8, 64     // __NR_write
  adr x1, hello  //the string, I know the exact address
  mov x2, 10     //string length (actually only "HelloWorld")

j:
  mov x0, 0      // write to stdin happens to work
  svc 0
  mov x8, 93     // __NR_exit
  b j    //the branching saves me one instruction to exit with status = 0

这里有什么缩短的说明吗？

Answer 1

如果您不介意编写一堆二进制 \0 字节（或甚至其他垃圾）在你的字符串之后。

Linux 进程启动环境有指向argc 的堆栈指针，在其上方是argv[] 数组值。 （不是像main 那样指向argv 的指针；它的第一个双字是argv[0]。argv[] 上方是env[]。）

• argc 将为 1，因此它适用于 stdout fd，如果从没有参数的 shell 正常运行。
• argv 是指向堆栈内存的指针，因此是一个比 10 大得多的大整数，因此 write() 将读取字节，直到它到达未映射的页面。
  （Linux write 实际上确实将前面的字节复制到 fd，如果在遇到错误之前可以写入非零数量的字节，则不返回 -EFAULT。它似乎只在到达后面的页面时检查它们的可读性. 这是一个没有记录的实现细节，但它是当前 Linux 实际所做的，至少在 x86-64 上是这样。）

假设它在没有参数的情况下运行，它甚至可能仍然以 0 状态退出。后增量寻址将使ldp 下一次迭代加载 x0 = argv[1] = NULL。 （env[0] 进入 x2；我们知道我们不会因为 env[] 就在堆栈区域的顶部读取，所以不会出现段错误。）

但不需要exit(0) 来打印文本；任何退出状态都可以工作。 （如果你不介意 shell 的噪音，你甚至可以安排你的程序，让它发生段错误而不是进行退出系统调用，在第一个 svc 0 之后保存所有指令！）

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如果您通过手动 execve 运行没有 args 的程序，因此 argv[0] = 0，它将调用 write(0, hello, 0)，因此不会打印任何内容。

但是如果你用一个 arg 运行它（不包括 shell 隐式传递的 argv[0]），它会打印到 stderr。如果有 2 个或更多 args，它会尝试写入未打开的 fd，并且 write 会返回 -EBADF，正如您在 strace 下看到的那样。