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假设我想写一个程序来显示“hello world”，我想用二进制写。我怎么能这样做？

我有一些想法：

  • 我需要确定我使用的是什么芯片架构
  • 我需要找出它使用哪种二进制文件
  • 我需要一些关于这种二进制文件的参考
  • 我可能需要更改编辑器中的设置（Vim）

任何人都可以帮我完成这个吗？

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它有点复杂，因为实际上打印“Hello, world！” stdout 是一个系统调用，因此您需要知道正确的内核系统调用号。这当然因操作系统而异。此外，您还需要了解二进制格式，尽管ELF（可执行和可链接格式）在少数 Unix 和 Linux 版本中是通用的，但它也往往会有所不同。

见你好，世界！在汇编器中。

这是 Linux 汇编代码：

section .text
    global _start           ;must be declared for linker (ld)

_start:                 ;tell linker entry point

    mov edx,len ;message length
    mov ecx,msg ;message to write
    mov ebx,1   ;file descriptor (stdout)
    mov eax,4   ;system call number (sys_write)
    int 0x80    ;call kernel

    mov eax,1   ;system call number (sys_exit)
    int 0x80    ;call kernel

section .data

msg db  'Hello, world!',0xa ;our dear string
len equ $ - msg         ;length of our dear string

...在 32 位 Linux 上，编译结果为 360 字节的二进制文件，尽管它大部分是零：

00000000  7f 45 4c 46 01 01 01 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |.ELF............|
00000010  02 00 03 00 01 00 00 00  80 80 04 08 34 00 00 00  |............4...|
00000020  c8 00 00 00 00 00 00 00  34 00 20 00 02 00 28 00  |........4. ...(.|
00000030  04 00 03 00 01 00 00 00  00 00 00 00 00 80 04 08  |................|
00000040  00 80 04 08 9d 00 00 00  9d 00 00 00 05 00 00 00  |................|
00000050  00 10 00 00 01 00 00 00  a0 00 00 00 a0 90 04 08  |................|
00000060  a0 90 04 08 0e 00 00 00  0e 00 00 00 06 00 00 00  |................|
00000070  00 10 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000080  ba 0e 00 00 00 b9 a0 90  04 08 bb 01 00 00 00 b8  |................|
00000090  04 00 00 00 cd 80 b8 01  00 00 00 cd 80 00 00 00  |................|
000000a0  48 65 6c 6c 6f 2c 20 77  6f 72 6c 64 21 0a 00 2e  |Hello, world!...|
000000b0  73 68 73 74 72 74 61 62  00 2e 74 65 78 74 00 2e  |shstrtab..text..|
000000c0  64 61 74 61 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |data............|
000000d0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
000000f0  0b 00 00 00 01 00 00 00  06 00 00 00 80 80 04 08  |................|
00000100  80 00 00 00 1d 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000110  10 00 00 00 00 00 00 00  11 00 00 00 01 00 00 00  |................|
00000120  03 00 00 00 a0 90 04 08  a0 00 00 00 0e 00 00 00  |................|
00000130  00 00 00 00 00 00 00 00  04 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000140  01 00 00 00 03 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000150  ae 00 00 00 17 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000160  01 00 00 00 00 00 00 00                           |........|

由于您想“手动编译”，这基本上意味着将上面的汇编程序助记符转换为它们的操作码，然后以正确的二进制格式包装结果（上面示例中的ELF）

更新：正如 @a​​dam-rosenfield 给出的答案所示，“Hello, world!”的 ELF 二进制文件 可以手工制作到 116 字节。原始答案现已删除，但版主仍然可以看到，所以这里有一个副本：

这是一个使用 Linux 系统调用的 32 字节版本：

 .globl _start
_start:
        movb $4, %al
        xor %ebx, %ebx
        inc %ebx
        movl $hello, %ecx
        xor %edx, %edx
        movb $11, %dl
        int $0x80               ;;; sys_write(1, $hello, 11)
        xor %eax, %eax
        inc %eax
        int $0x80               ;;; sys_exit(something) hello:
        .ascii "Hello world"

当编译成最小的 ELF 文件时，完整的可执行文件是 116 字节：

00000000 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.ELF............|
00000010 02 00 03 00 01 00 00 00 54 80 04 08 34 00 00 00 |........T...4...|
00000020 00 00 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 01 00 00 00 |........4. .....|
00000030 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 80 04 08 |......|
00000040 00 80 04 08 74 00 00 00 74 00 00 00 05 00 00 00 |....t.........|
00000050 00 10 00 00 b0 04 31 分贝 43 b9 69 80 04 08 31 d2 |......1.Ci..1.|
00000060 b2 0b cd 80 31 c0 40 cd 80 48 65 6c 6c 6f 20 77 |....1.@..你好 w|
00000070 6f 72 6c 64 |orld|
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于 2012-05-30T12:39:30.157 回答
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通常，您会为此使用十六进制编辑器。找出汇编代码，手动组装，使用十六进制编辑器输入二进制值，然后将它们保存到文件中。获得文件后，放入机器监视器并在可用地址加载文件，然后跳转到第一条指令。这在单板计算机上是相当普遍的做法，今天仍然在微控制器上完成，但这不是你要在现代操作系统上做的事情。如果您真的想这样做，我建议您运行一个低级仿真器（SIMH可以工作）或使用微控制器（您可以花不到 5 美元购买TI MSP430开发套件）。

于 2012-05-30T13:28:29.783 回答