Блог

Использование процессора i5 7-го поколения, nasm, ld.

Написанная с использованием регистров общего назначения и системных вызовов, программа работает в Ubuntu. Примером может служить простая программа hello world.

 global _start


section .text
    _start:

        mov eax, 0x4                ; write(int fd, char *buf, int len)
        mov ebx, 0x1                ; fd
        mov ecx, message            ; *buf
        mov edx, message_length     ; len
        int 0x80                    ; syscall

        mov eax, 0x1                ; exit(int status)
        mov ebx, 0x0                ; status
        int 0x80                    ; syscall
    



section .data
    message db "hello world", 0xA
    message_length equ $-message
  

 nasm -f elf64 -o hello_world.o hello_world.s
ld hello_world.o -o hello_world
./hello_world
  

вывод: hello_world

Однако программа, написанная с использованием системных инструкций Intel, не работает.

 global _start



section .text
    _start:
        CLI
        HLT
  

 nasm -f elf64 halt.s -o halt.o
ld halt.o -o halt
./halt
  

вывод: Segmentation fault (core dumped)

1. Что мешает этому коду компилироваться таким образом и выполняться?
2. Как этот код может быть скомпилирован и запущен?

У вас есть два вопроса:

1. Что мешает этому коду компилироваться таким образом и выполняться?

   Ничто не мешает его сборке, потому что это допустимый код.
   Причина, по которой он не запускается / выдает ошибку сегментации, заключается в том, что вы пытаетесь выполнить инструкции, требующие определенных привилегий в пользовательском режиме.

   Посмотрите на HLT, в описании которого указано

   Инструкция HLT является привилегированной инструкцией.

   Также посмотрите на CLI / STI, ситуация с которым сложнее (что объясняется в приведенной ниже статье и комментариях ниже), но также в основном полезна для кода режима ядра. Википедия говорит

   Во всех трех случаях только привилегированные приложения (обычно ядро ОС) могут изменять IF [Флаг прерывания]. […] CLI и STI [также] являются привилегированными инструкциями, которые вызывают общую ошибку защиты, если непривилегированное приложение пытается ее выполнить, […]

   Это должно ответить на ваш вопрос о разнице между этими двумя инструкциями и о том, почему HLT обязательно генерирует ошибку GPF (ошибка общей защиты), выполняемую в пользовательском режиме.

2. Как этот код может быть скомпилирован и запущен?

   Единственный способ запустить этот код — в привилегированном режиме. Итак, в Windows или Linux вам придется закодировать драйвер ядра или закодировать свою собственную ОС, чтобы разумно использовать эти инструкции.

Вышесказанное относится только к защищенному режиму или длинному коду режима.
(Код реального режима всегда может изменять IF, флаг прерывания)