从 64 位 nasm 代码接收 32 位寄存器

Question

我正在学习 64 位 nasm，我通过执行以下操作组装了仅包含 64 位寄存器的 .nasm 文件

nasm -f elf64 HelloWorld.nasm -o HelloWorld.o

并链接它做以下

ld HelloWorld.o -o HelloWorld

当我运行

file

命令时，程序运行正确，甚至说它是 64 位 ELF，但是当我使用

objdump

或

gdb

反汇编可执行文件时，我将寄存器作为 64 位寄存器放入代码在反汇编时显示为 32 位寄存器。 （例如：源中的

rax

在反汇编时显示为

eax

）

这是为什么？

这种情况不会只发生在一台电脑上，而且是一个新问题，以前没有出现过。

HelloWorld.nasm:

global _start

section .text

_start:
        mov rax, 1
        mov rdi, 1
        mov rsi, hello_world
        mov rdx, length
        syscall

        mov rax, 60
        mov rdi, 11
        syscall

section .data

        hello_world: db 'Hello World',0xa
        length: equ $-hello_world

反汇编的 HelloWorld：

...
00000000004000b0 <_start>:
  4000b0:       b8 01 00 00 00          mov    eax,0x1
  4000b5:       bf 01 00 00 00          mov    edi,0x1
  4000ba:       48 be d8 00 60 00 00    movabs rsi,0x6000d8
  4000c1:       00 00 00
  4000c4:       ba 0c 00 00 00          mov    edx,0xc
  4000c9:       0f 05                   syscall
  4000cb:       b8 3c 00 00 00          mov    eax,0x3c
  4000d0:       bf 0b 00 00 00          mov    edi,0xb
  4000d5:       0f 05                   syscall
...

Answer 1

为什么

...
mov rax, 1
mov rdi, 1
mov rsi, hello_world
...

被拆解为

...
4000b0:       b8 01 00 00 00          mov    eax,0x1
4000b5:       bf 01 00 00 00          mov    edi,0x1
4000ba:       48 be d8 00 60 00 00    movabs rsi,0x6000d8
4000c1:       00 00 00
...

因为文字

0x1

适合32位，而64位寄存器的高32位在通过相应的

0

寄存器加载低32位时设置为

E

。因此，汇编程序可以将

mov

优化为 32 位操作。

请注意，加载到

rsi

中的地址可能不适合 32 位，因此

rsi

保持原样。

如果加上下面的说明，可以很清楚的看到效果：

mov rbx, 0x0ffffffff      ; still fits into 32 bit
mov rbx, 0x100000000      ; does not fit into 32 bits anymore

被拆解为

 a: bb ff ff ff ff          mov    $0xffffffff,%ebx
 f: 48 bb 00 00 00 00 01    movabs $0x100000000,%rbx
16: 00 00 00 

您可以使用

-O0

禁用 nasm 优化，在这种情况下，指令将保留其长格式：

nasm -O0 -f elf64 HelloWorld.asm 

结果：

14: 48 bb ff ff ff ff 00    movabs $0xffffffff,%rbx
1b: 00 00 00 
1e: 48 bb 00 00 00 00 01    movabs $0x100000000,%rbx
25: 00 00 00