x86汇编中向mmap分配内存写入数据触发段错误

在x86 Linux环境中使用NASM汇编器和ld链接器自学汇编时，尝试实现mmap系统调用触发段错误，问题定位在向分配内存写入数据的步骤。以下是出错代码、修正后的可运行代码及关键错误点分析：

出错代码 #

section .text
    global _start

_start:
    mov rax, 9      ;mmap syscall
    mov rsi, 2      ;length in bytes
    mov rdx, 3      ;read and write permissions
    mov r8, -1      ;file descriptor for anonymous mapping
    mov r9, 0       ;no offset
    mov r10, 0x22   ;private and anonymous memory
    syscall

    mov ax, "hi"    ;define string
    mov [rdi], ax   ;write string to memory (fails here)

    mov rsi, rdi
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rdx, 2
    syscall         ;print string

    mov rax, 60
    mov rdi, 0
    syscall         ;end program

修正后的可运行代码 #

section .text
   global _start

_start:
   mov rax, 9      ;mmap syscall
   mov rdi, 0      ;let kernel choose mapping address
   mov rsi, 2      ;length in bytes
   mov rdx, 3      ;read and write permissions
   mov r8, -1      ;file descriptor for anonymous mapping
   mov r9, 0       ;no offset
   mov r10, 0x22   ;private and anonymous memory
   syscall

   mov bx, "hi"    ;define string
   mov [rax], bx   ;write string to memory returned by mmap

   mov rsi, rax
   mov rax, 1
   mov rdi, 1
   mov rdx, 2
   syscall         ;print string

   mov rax, 60
   mov rdi, 0
   syscall         ;end program

关键错误点分析 #

• 未初始化mmap的第一个参数（rdi寄存器）
  x86_64 Linux系统调用中，mmap的第一个参数是期望的映射内存地址，传入0表示让内核自动分配合适地址。出错代码未设置rdi，其值为随机垃圾值，导致mmap无法正确分配有效内存。

• 错误使用寄存器访问分配的内存
  mmap调用成功后，分配的内存地址会返回在rax寄存器中。出错代码错误地向rdi指向的地址写入数据，而rdi是未正确初始化的传入参数，并非mmap返回的有效内存地址。修正后改用rax作为写入目标地址，符合系统调用的返回规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Neurowa