MacOS程序集的64位系统调用文档

我很难找到在MacOS上编写64位程序集的好文档

该文件在第A.2.1节中说明并引用了以下内容：

• 系统调用通过syscall指令完成。内核破坏 寄存器%rcx和%r11

• 从系统调用返回的寄存器%rax包含 系统调用。介于-4095和-1之间的值表示错误， 是的，呃，不是

这两句话在Linux上是可以的，但在macOS Sierra上是错误的，代码如下：

global _start
extern _exit

section .text
_start:

; Align stack to 16 bytes for libc
and rsp, 0xFFFFFFFFFFFFFFF0

; Call write
mov rdx, 12             ; size
mov rsi, hello          ; buf
mov edi, 1              ; fd
mov rax, 0x2000004      ; write ; replace to mov rax, 0x1 on linux
syscall

jc .err                 ; Jumps on error on macOS, but why?
jnc .ok

.err:
mov rdi, -1
call _exit              ; exit(-1)

.ok:
; Expect rdx to be 12, but it isn't on macOS!
mov rdi, rdx
call _exit              ; exit(rdx)

; String for write
section .data
hello:
.str db `Hello world\n`
.len equ $-hello.str

使用NASM编译：

; MacOS: nasm -f macho64 syscall.asm && ld syscall.o -lc -macosx_version_min 10.12 -e _start -o syscall
; Linux: nasm -f elf64 syscall.asm -o syscall.o && ld syscall.o -lc -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -o syscall

在macOS上运行：

./syscall      # Return value 0
./syscall >&-  # Return value 255 (-1)

我发现：

• 系统调用返回

  errno

  an设置出错时的进位标志，而不是在

  rax

  中返回

  -errno

• rdx

  寄存器被

  syscall

• 在Linux上，一切正常

为什么

rdx

？为什么系统调用不返回

-errno

？我在哪里可以找到真正的文档

我发现有人谈论系统调用错误的进位标志的唯一地方是

我使用了这个：

# as hello.asm -o hello.o
# ld hello.o -macosx_version_min 10.13 -e _main -o hello  -lSystem
.section __DATA,__data
str:
  .asciz "Hello world!\n"

.section __TEXT,__text
.globl _main
_main:
  movl $0x2000004, %eax           # preparing system call 4
  movl $1, %edi                   # STDOUT file descriptor is 1
  movq str@GOTPCREL(%rip), %rsi   # The value to print
  movq $13, %rdx                  # the size of the value to print
  syscall

  movl %eax, %edi
  movl $0x2000001, %eax           # exit (return value of the call to write())
  syscall

并且能够将返回值捕获到

eax

。这里的返回值是

write

系统调用实际写入的字节数。是的，MacOS是一个BSD变体，它是一个进位标志，告诉您系统调用是否错误（errno只是一个外部链接变量）

---

这将以错误代码1退出，因为使用了描述符5，如果您尝试使用描述符1，那么它将打印另一条消息并以0退出。

因为这是标题为a.2 AMD64 Linux内核约定部分的摘录？请阅读这个好问题。我对你的链接做了一个快速编辑，因此它不再声称该部分也适用于*BSD（之前它没有提到OSX，达尔文算是*BSD吗？@Jean BaptisteYunès，你知道FreeBSD或OpenBSD在x86-64上是否使用与Linux或OS X相同的约定吗？）@彼得·考德斯：唉，不同的BSD口味似乎不使用相同的ABI。FreeBSD似乎与Linux兼容。Minix和NetBSD是兼容的。很难找到关于它的信息（很多年以来我都没有读过这些东西，所以可能我只是不知道去哪里搜索）。还有一个相关问题：您的最后一条评论应该是“退出1”，因为您将$1移动到%edi中。

movqstr@GOTPCREL（%rip），%rsi

太荒谬了。只需使用RIP相对LEA来获取您自己的静态数据的地址！您关于退出0的评论是错误的：您实际上传递的是

write（）

的返回值，这要么是错误（例如，如果stdout关闭），要么是

13

（写入的字节数）。您也不需要0-终止数据，因为您只使用显式长度函数。然后，您可以让汇编程序为您计算长度，而不必硬编码

13

。请参阅是否有任何官方或广泛认可的MacOS系统调用约定文档，包括进位标志的使用？我在搜索时找不到任何权威性的东西，只有很多“民间传说”。

# hello_asm.s
# as hello_asm.s -o hello_asm.o
# ld hello_asm.o -e _main -o hello_asm
.section __DATA,__data
str:
        .asciz "Hello world!\n"
good:
        .asciz "OK\n"

.section __TEXT,__text
.globl _main
_main:
        movl $0x2000004, %eax           # preparing system call 4
        movl $5, %edi                   # STDOUT file descriptor is 5
        movq str@GOTPCREL(%rip), %rsi   # The value to print
        movq $13, %rdx                  # the size of the value to print
        syscall

        jc err

        movl $0x2000004, %eax           # preparing system call 4
        movl $1, %edi                   # STDOUT file descriptor is 1
        movq good@GOTPCREL(%rip), %rsi  # The value to print
        movq $3, %rdx                   # the size of the value to print
        syscall
        movl $0, %edi
        movl $0x2000001, %eax           # exit 0
        syscall
err:    
        movl $1, %edi
        movl $0x2000001, %eax           # exit 1
        syscall