nasm：在运行时从 rip（指令指针）获取重定位二进制文​​件的偏移量

我有一个适用于 x86_64 的 multiboot2 兼容 ELF 文件，其中启动符号定义在start.asm，NASM 汇编文件。 multiboot2 标头包含relocatable tag.

因为 GRUB 不支持 multiboot2 + 可重定位的 ELF（至少在 2021 年 7 月 [3 https://github.com/rhboot/grub2/blame/a53e530f8ad3770c3b03c208c08ae4162f68e3b1/grub-core/loader/multiboot_elfxx.c#L247]），我想自己解决一些重定位来解决这个问题并加载一个静态ELF。

为此，我需要在运行时获取第一个条目符号（在 ELF 标头中指定）中的偏移量，以便手动解决重定位问题。对于偏移量，我指的是 GRUB 在内存中定位二进制文​​件与 ELF 文件中符号的静态地址相比的差异。

在我的输入符号中，我处于 ​​64 位长模式。无法直接访问rip在 NASM 语法中，因此我需要某种解决方法。

解决方案如[1 https://stackoverflow.com/questions/8333413/why-cant-you-set-the-instruction-pointer-directly] [2 https://stackoverflow.com/questions/52049481/how-to-get-the-instruction-pointer-in-x86-64-without-0x00-or-0xff-bytes] 不起作用，因为rip关键字/寄存器在 NASM 中不可用。因此我不能使用

lea    rax,[rip+0x1020304]
; rax contains offset
sub    rax,0x1020304

我该如何解决这个问题？

唯一的访问方式rip in nasm是通过rel-关键字[1 https://stackoverflow.com/questions/68470114/]。如果没有奇怪的解决方法，它就不能直接使用而只能使用符号。要使用符号解决该问题，可以使用以下代码：

; the function we want to jump to. We need to calculate the runtime
; address manually, because the ELF file is not relocatable, therefore static.
EXTERN entry_64_bit

; start symbol must be globally available (linker must find it, don't discard it)
; Referenced in ELF-Header.
GLOBAL start

SECTION .text

; always produce x-bit x86 code (even if this would be compiled to an ELF-32 file)
[BITS 64]

    ; very first entry point; this is the address where GRUB loads the binary
    start:
        ; save values provided by multiboot2 bootloader (removed here)
        ; ...

        ; Set stack top (removed here)
        ; ...

        ; rbx: static link address
        mov     rbx, .eff_addr_magic_end

        ; rax: runtime address (relative to instruction pointer)
        lea     rax, [rel + .eff_addr_magic_end]
    
    .eff_addr_magic_end:
        ; subtract address difference => offset
        sub     rax, rbx
        ; rax: address of Rust entry point (static link address + runtime offset)
        add     rax, entry_64_bit
        jmp     rax

请注意，这确实很棘手，需要对几个低级主题有深入的专业知识。谨慎使用。