NASM 汇编器：如何使用 EQU 对齐值，以获得标签后的下一个对齐边界而无需实际填充

Question

我想计算对齐的地址。 'label' 应该对齐 4 字节边界。

        bits 32
        mov eax, label
end:    ; here is the end of program
        align 4
label:

这个 nasm 代码输出 8 个字节。

$ nasm -f bin test.nasm -o test.o
$ ndisasm -o 0x0 -b 32 test.o
00000000  B808000000        mov eax,0x8
00000005  90                nop
00000006  90                nop
00000007  90                nop

但实际上程序大小是 5 个字节。 是否可以在不扩展程序大小的情况下定义标签？ 我希望将“标签”定义为值 8，并且 test.o 的文件大小将为 5。

我也尝试使用 '$' 变量来计算地址，如下所示。

        bits 32
        mov eax, label
end:    ; here is the end of program
label   equ ( ($+3) & ~3 )

但是 nasm 不接受这种表达方式。

$ nasm -f bin test.nasm -o test.o
test.nasm:4: error: `&' operator may only be applied to scalar values

Answer 1

这是意料之中的。 end 的绝对地址通常在链接之后才知道，因此地址的任何转换都必须由链接器计算。大多数系统上的链接器可以执行一些有限的算术运算（主要是加法和减法），汇编器通过在重定位表中插入适当的条目来请求这些算术。这就是为什么您可以执行mov eax, label+17 或mov eax, label2-label1 之类的操作。但它不像&那样做完全任意的算术，也没有重定位来编码这样的表达式。

（我猜因为我们在这里输出二进制，所以汇编器对绝对地址有更多的了解；但它可能不是为了利用这种特殊情况而设计的。）

所以我认为你在这里不走运。您可以在label 之前忍受额外的填充字节，也可以在运行时进行对齐，例如

mov eax, label+3
and eax, ~3

Answer 2

你应该只使用 align 4。

equ 在组装时进行评估。所以它在链接后无法知道 $ 在运行时的对齐方式。此外，它给你的错误，

error: `&' operator may only be applied to scalar values

那是因为 ($+3) 不是标量值。它甚至无法在装配时进行评估。

另一方面，align 4 会将对齐要求传递到目标文件中，链接器将正确对齐 label。如果您想验证这是否正确，您可以检查最终可执行文件上的名称列表（符号表）。

Answer 3

正如 Nate 所解释的，NASM 不会对地址进行任意数学运算，即使是在制作平面二进制而不是仅仅将重定位写入 ELF 或 COFF .o / .obj 时也是如此。

NASM 在制作平面二进制文件时连接部分，但不会为.bss 发出任何字节。
这个程序汇编成你想要的 5 个字节的机器码：

        bits 32
        mov eax, label
end:    ; here is the end of program

section .bss
        align 4       ; in the BSS where they don't end up in the file
label:

$ nasm -fbin foo.asm
$ ll foo
-rwxr-xr-x 1 peter peter 5 Dec 30 15:16 foo
$ ndisasm -b32 foo
00000000  B808000000        mov eax,0x8

我对它的工作感到有些惊讶； IDK 如果它得到官方支持或者我很幸运。
它也适用于 YASM。

在 FASM 中，即使没有 section .bss 指令，它似乎也只是跳过了在文件末尾写入对齐填充。 （所以我得到了一个 6 字节的文件，因为我没有为 32 位平面二进制输出查找正确的 FASM 指令，因此它使用 66 操作数大小前缀来编码 mov eax, 8 用于 16 位模式.)