Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 

Windows 환경에서의 Hello World x64 어셈블리 예제 (NASM 버전)

윈도우에서의 간단한 어셈블리 예제를 MASM 버전으로 알아봤는데요,

Windows 환경에서의 Hello World x64 어셈블리 예제 (MASM 버전)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13182

MASM + CRT 함수를 사용하는 경우 발생하는 컴파일 오류 정리
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13183

ml64.exe와 link.exe x64 실행 환경 구성
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13184

당연히 NASM(Netwide Assembler) 버전도 리눅스만 지원하는 것이 아니고 윈도우도 지원합니다. 게다가 Windows 11을 사용하고 있다면, (이제는 기본 설치된) winget을 이용해 이렇게 쉽게 설치할 수 있습니다.

c:\temp> winget install --id=NASM.NASM
Found NASM [NASM.NASM] Version 2.15.05
This application is licensed to you by its owner.
Microsoft is not responsible for, nor does it grant any licenses to, third-party packages.
Downloading https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.15.05/win64/nasm-2.15.05-installer-x64.exe
  ██████████████████████████████   992 KB /  992 KB
Successfully verified installer hash
Starting package install...
Successfully installed

nasm 설치는 다음의 디렉터리에 구성되는데,

%USERPROFILE%\AppData\Local\bin\NASM

winget 설치 단계에서 함께 생성되는 바탕화면의 (nasmpath.bat을 가리키는) "nasm" 단축 아이콘을 통해 명령행 환경으로 진입할 수 있습니다. 혹은, 위의 경로를 윈도우의 환경 변수 설정에 PATH로 추가하던지, 아니면 위의 경로에 있는 "nasmpath.bat" 파일을 직접 실행해 명령행 창을 띄우면 됩니다.

하지만 그렇게 해서 nasm.exe를 실행해 어셈블리 언어를 컴파일해도, 이후의 링킹 작업은 할 수 없습니다. 이를 위해 link.exe가 필요한데요, 어쩔 수 없이 이것 때문에라도 "Visual Studio 2022 (Community)" 또는 "Build Tools for Visual Studio 2022"를 설치해야 합니다. (이때 구성 요소로 "C++을 사용한 데스크톱 개발(Desktop development with C++)"을 선택해야 합니다.)

이렇게 nasm과 link가 준비되었으면 지난 글에 설명한 PATH와 LIB 환경 변수를 설정하는 것으로 빌드 환경 구성이 마무리됩니다.

// Visual Studio 2022 Enterprise 버전인 경우
// 14.34.31933 버전은 "... Command Prompt for VS 2022" 명령행 창에서 VCToolsVersion 환경 변수와 연결돼 있습니다.
// 10.0.22000.0 버전은 "... Command Prompt for VS 2022" 명령행 창에서 UCRTVersion 환경 변수와 연결돼 있습니다.

c:\temp> SET PATH=%PATH%;C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.34.31933\bin\Hostx64\x64

c:\temp> SET LIB=C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.34.31933\lib\x64;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\ucrt\x64;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64




자, 이렇게 해서 환경 구성이 되었으면 이제 지난번 MASM으로 했던 실습을 그대로 nasm 문법으로 변환해 컴파일할 수 있습니다. ^^

우선, 콘솔 출력을 하는 hello world 예제를 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

; nhello.asm (nasm)

     section .data
message: db 'Hello, World!', 0
message_length equ $-message

    section .text
    global main
    extern  GetStdHandle
    extern  WriteFile
    extern  ExitProcess

main:
    sub  rsp, 28h  

    ; hStdOut = GetstdHandle( STD_OUTPUT_HANDLE)
    mov     rcx, -11
    call    GetStdHandle

    ; WriteFile( hstdOut, message, length(message), &bytes, 0);
    mov     rcx, rax
    mov     rdx, message
    mov     r8, message_length
    mov     r9, 0
    push    0
    call    WriteFile

    ; ExitProcess(0)
    mov     rcx, rax
    call    ExitProcess

보는 바와 같이 문법 자체만 NASM을 따를 뿐, 내부의 ABI는 윈도우의 x64 체계를 따르기 때문에 Macro Assembler와 비교해 어셈블리 코드 자체는 거의 동일합니다.

물론, 빌드 및 실행까지 잘됩니다.

c:\temp> nasm -f win64 nhello.asm

// 또는 이렇게 Link
// link /subsystem:console /nodefaultlib /entry:main nhello.obj kernel32.lib

c:\temp> link /subsystem:console /entry:main nhello.obj kernel32.lib
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.12.25835.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.


c:\temp> nhello
Hello, World!




그다음 MessageBox 예제는 별다르게 신기할 것이 없고,

; nhello_msgbox.asm

    section .data
msgtitle db 'x64 App', 0
message db 'Hello World!', 0

    section .text
    global main
    extern ExitProcess
    extern MessageBoxA

main:
    sub  rsp, 28h  

    mov     rcx, 0
    mov     rdx, message
    mov     r8, msgtitle
    mov     r9, 0
    call    MessageBoxA

    mov     rcx, rax
    call    ExitProcess

c:\temp> nasm -f win64 nhello_msgbox.asm

// 또는 이렇게 Link
// c:\temp> link /subsystem:console /nodefaultlib /entry:main nhello_msgbox.obj kernel32.lib user32.lib

c:\temp> link /subsystem:console /entry:main nhello_msgbox.obj kernel32.lib user32.lib
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.12.25835.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

c:\temp> nhello_msgbox.exe
...[MessageBox 창]...

CRT 연결하는 것도,

; hello_cpp.asm

    section .data
message db 'Hello World!', 0

    section .text
    global main
    extern ExitProcess
    extern printf

main:
    sub  rsp, 28h  

    mov     rcx, message
    call    printf

    mov     rcx, rax
    call    ExitProcess

간단하게 해결됩니다.

c:\temp> nasm -f win64 nhello_cpp.asm

// 또는 이렇게 Link
// link /subsystem:console /nodefaultlib nhello_cpp.obj vcruntime.lib kernel32.lib ucrt.lib libcmt.lib legacy_stdio_definitions.lib legacy_stdio_wide_specifiers.lib /entry:mainCRTStartup

c:\temp> link /subsystem:console nhello_cpp.obj kernel32.lib libcmt.lib /entry:mainCRTStartup
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.34.31933.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.


c:\temp> nhello_cpp
Hello World!




다음과 같은 오류가 발생한다면?

c:\temp> link /subsystem:console /nodefaultlib /entry:main nhello.obj kernel32.lib
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.12.25835.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

nhello.obj : error LNK2017: 'ADDR32' relocation to '.data' invalid without /LARGEADDRESSAWARE:NO
LINK : fatal error LNK1165: link failed because of fixup errors

메시지에서 알려주는 것처럼 link에 /LARGEADDRESSAWARE:NO 옵션을 주면 오류 없이 깨끗하게 빌드 및 실행이 되긴 합니다.

c:\temp> link /subsystem:console /nodefaultlib /entry:main nhello.obj kernel32.lib /LARGEADDRESSAWARE:NO
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.12.25835.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

c:\temp> nhello.exe
Hello, World!

하지만 이렇게 되면 nhello.exe 프로세스 내의 모든 모듈들이 2GB 내의 주소 공간에 배치가 됩니다. 사실 이게 좀 이해가 안 되는데요, 위의 오류가 발생하는 원인은 MASM으로 만들었던 이전 예제 코드(hello.asm)에서는 아무 문제 없이 컴파일이 되었던 아래의 코드 때문입니다.

     section .data
message: db 'Hello, World!', 0

    section .text
        ; ...[생략]...
    lea     rdx, [message]

아마도 nasm이 멀티 플랫폼을 지원해서 그런 것인지... lea 명령어의 두 번째 operand가 32비트 값으로 취급하는 어떤 제약이 있는 것이 아닌가... 생각됩니다. (혹시 위의 코드가 왜 nasm에서 오류인지 아시는 분은 덧글 부탁드리겠습니다. ^^ )

어쨌든, lea가 아닌 (이번 글의 예제에서는 수정해서 적용한) "mov rdx, message" 명령어를 사용해 대체하면 아무런 오류 없이 빌드가 잘됩니다. 특이하게도 동일한 유형의 lea 코드를 리눅스/WSL에서 실습하면 컴파일/링크 시에 아무런 오류가 없습니다.

// 윈도우와 달리 리눅스/WSL에서 빌드하면,
// $ nasm -f elf64 -o app.o app.asm
// $ ld app.o -o app
// lea의 두 번째 operand에 대한 오류가 없음

section .data
    message: db "Hello World!", 0x0a
    message_length equ $-message

section .text
global _start

_start:
    mov rax, 1 ; sys_write
    mov rdi, 1 ; stdout
    ; mov rsi, message ; buf
    lea rsi, [message] // mov rsi, message를 lea 명령어로 바꿈
    mov rdx, message_length ; count
    syscall

    mov rax, 60 ; sys_exit
    mov rdi, 0 ; error code 0
    syscall




다음과 같은 오류가 발생한다면?

error LNK2001: unresolved external symbol __volatile_metadata

bufferoverflowu.lib를 함께 링크하면 됩니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 12/6/2022]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13474정성태12/6/20232133개발 환경 구성: 690. 닷넷 코어/5+ 버전의 ilasm/ildasm 실행 파일 구하는 방법 - 두 번째 이야기
13473정성태12/5/20232325닷넷: 2179. C# - 값 형식(Blittable)을 메모리 복사를 이용해 바이트 배열로 직렬화/역직렬화파일 다운로드1
13472정성태12/4/20232154C/C++: 164. Visual C++ - InterlockedCompareExchange128 사용 방법
13471정성태12/4/20232181Copilot - To enable GitHub Copilot, authorize this extension using GitHub's device flow
13470정성태12/2/20232482닷넷: 2178. C# - .NET 8부터 COM Interop에 대한 자동 소스 코드 생성 도입파일 다운로드1
13469정성태12/1/20232188닷넷: 2177. C# - (Interop DLL 없이) CoClass를 이용한 COM 개체 생성 방법파일 다운로드1
13468정성태12/1/20232175닷넷: 2176. C# - .NET Core/5+부터 달라진 RCW(Runtime Callable Wrapper) 대응 방식파일 다운로드1
13467정성태11/30/20232169오류 유형: 882. C# - Unhandled exception. System.Runtime.InteropServices.COMException (0x800080A5)파일 다운로드1
13466정성태11/29/20232376닷넷: 2175. C# - DllImport 메서드의 AOT 지원을 위한 LibraryImport 옵션
13465정성태11/28/20232108개발 환경 구성: 689. MSBuild - CopyToOutputDirectory가 "dotnet publish" 시에는 적용되지 않는 문제파일 다운로드1
13464정성태11/28/20232214닷넷: 2174. C# - .NET 7부터 UnmanagedCallersOnly 함수 export 기능을 AOT 빌드에 통합파일 다운로드1
13463정성태11/27/20232115오류 유형: 881. Visual Studio - NU1605: Warning As Error: Detected package downgrade
13462정성태11/27/20232193오류 유형: 880. Visual Studio - error CS0246: The type or namespace name '...' could not be found
13461정성태11/26/20232258닷넷: 2173. .NET Core 3/5+ 기반의 COM Server를 registry 등록 없이 사용하는 방법파일 다운로드1
13460정성태11/26/20232210닷넷: 2172. .NET 6+ 기반의 COM Server 내에 Type Library를 내장하는 방법파일 다운로드1
13459정성태11/26/20232193닷넷: 2171. .NET Core 3/5+ 기반의 COM Server를 기존의 regasm처럼 등록하는 방법파일 다운로드1
13458정성태11/26/20232198닷넷: 2170. .NET Core/5+ 기반의 COM Server를 tlb 파일을 생성하는 방법(tlbexp)
13457정성태11/25/20232150VS.NET IDE: 187. Visual Studio - 16.9 버전부터 추가된 "Display inline type hints" 옵션
13456정성태11/25/20232447닷넷: 2169. C# - OpenAI를 사용해 PDF 데이터를 대상으로 OpenAI 챗봇 작성 [1]파일 다운로드1
13455정성태11/25/20232339닷넷: 2168. C# - Azure.AI.OpenAI 패키지로 OpenAI 사용파일 다운로드1
13454정성태11/23/20232681닷넷: 2167. C# - Qdrant Vector DB를 이용한 Embedding 벡터 값 보관/조회 (Azure OpenAI) [1]파일 다운로드1
13453정성태11/23/20232217오류 유형: 879. docker desktop 설치 시 "Invalid JSON string. (Exception from HRESULT: 0x83750007)"
13452정성태11/22/20232296닷넷: 2166. C# - Azure OpenAI API를 이용해 사용자가 제공하는 정보를 대상으로 검색하는 방법파일 다운로드1
13451정성태11/21/20232431닷넷: 2165. C# - Azure OpenAI API를 이용해 ChatGPT처럼 동작하는 콘솔 응용 프로그램 제작파일 다운로드1
13450정성태11/21/20232253닷넷: 2164. C# - Octokit을 이용한 GitHub Issue 검색파일 다운로드1
13449정성태11/21/20232351개발 환경 구성: 688. Azure OpenAI 서비스 신청 방법
1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...