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)
13425정성태10/11/20233104닷넷: 2149. C# - PLinq의 Partitioner<T>를 이용한 사용자 정의 분할파일 다운로드1
13423정성태10/6/20233082스크립트: 58. 파이썬 - async/await 기본 사용법
13422정성태10/5/20233222닷넷: 2148. C# - async 유무에 따른 awaitable 메서드의 병렬 및 예외 처리
13421정성태10/4/20233249닷넷: 2147. C# - 비동기 메서드의 async 예약어 유무에 따른 차이
13420정성태9/26/20235354스크립트: 57. 파이썬 - UnboundLocalError: cannot access local variable '...' where it is not associated with a value
13419정성태9/25/20233107스크립트: 56. 파이썬 - RuntimeError: dictionary changed size during iteration
13418정성태9/25/20233787닷넷: 2146. C# - ConcurrentDictionary 자료 구조의 동기화 방식
13417정성태9/19/20233352닷넷: 2145. C# - 제네릭의 형식 매개변수에 속한 (매개변수를 가진) 생성자를 호출하는 방법
13416정성태9/19/20233161오류 유형: 877. redis-py - MISCONF Redis is configured to save RDB snapshots, ...
13415정성태9/18/20233642닷넷: 2144. C# 12 - 컬렉션 식(Collection Expressions)
13414정성태9/16/20233408디버깅 기술: 193. Windbg - ThreadStatic 필드 값을 조사하는 방법
13413정성태9/14/20233599닷넷: 2143. C# - 시스템 Time Zone 변경 시 이벤트 알림을 받는 방법
13412정성태9/14/20236873닷넷: 2142. C# 12 - 인라인 배열(Inline Arrays) [1]
13411정성태9/12/20233382Windows: 252. 권한 상승 전/후 따로 관리되는 공유 네트워크 드라이브 정보
13410정성태9/11/20234890닷넷: 2141. C# 12 - Interceptor (컴파일 시에 메서드 호출 재작성) [1]
13409정성태9/8/20233744닷넷: 2140. C# - Win32 API를 이용한 모니터 전원 끄기
13408정성태9/5/20233735Windows: 251. 임의로 만든 EXE 파일을 포함한 ZIP 파일의 압축을 해제할 때 Windows Defender에 의해 삭제되는 경우
13407정성태9/4/20233492닷넷: 2139. C# - ParallelEnumerable을 이용한 IEnumerable에 대한 병렬 처리
13406정성태9/4/20233443VS.NET IDE: 186. Visual Studio Community 버전의 라이선스
13405정성태9/3/20233869닷넷: 2138. C# - async 메서드 호출 원칙
13404정성태8/29/20233398오류 유형: 876. Windows - 키보드의 등호(=, Equals sign) 키가 눌리지 않는 경우
13403정성태8/21/20233226오류 유형: 875. The following signatures couldn't be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY EB3E94ADBE1229CF
13402정성태8/20/20233294닷넷: 2137. ILSpy의 nuget 라이브러리 버전 - ICSharpCode.Decompiler
13401정성태8/19/20233532닷넷: 2136. .NET 5+ 환경에서 P/Invoke의 성능을 높이기 위한 SuppressGCTransition 특성 [1]
13400정성태8/10/20233375오류 유형: 874. 파이썬 - pymssql을 윈도우 환경에서 설치 불가
13399정성태8/9/20233393닷넷: 2135. C# - 지역 변수로 이해하는 메서드 매개변수의 값/참조 전달
1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...