ARM64汇编程序执行触发illegal hardware instruction错误求助

问题重现 #

编写的ARM64汇编代码如下：

.global _start

_start:
    ldr x0, =list

.data
list:
    .word 1,-2,3,-4,5,-6

通过以下命令汇编、链接：

as -arch arm64 -o play.o play.s
ld -o play play.o -lSystem -syslibroot `xcrun -sdk macosx --show-sdk-path` -e _start -arch arm64

执行程序时触发错误：

$ ./play
[1]    2274 illegal hardware instruction  ./play

且每次执行前的数字（进程ID）会变化，等待越久差值越大。

原因分析 #

1. 非法指令的根本原因：程序的_start标签下仅执行了ldr x0, =list，没有添加程序退出的指令。CPU执行完这条指令后，会继续向下读取内存中的内容作为指令执行——而后续的.data段存储的是数组数据（32位的.word值），这些数据并非合法的ARM64 64位指令，因此触发“illegal hardware instruction”错误。
2. 进程ID变化的原因：错误信息中的数字是系统分配给进程的PID（进程标识符），系统每次启动新进程都会分配不同的PID，等待时间越久，期间系统创建的其他进程越多，PID的增量自然越大，这是正常的系统行为，和程序本身的错误无关。

解决方案 #

在_start的代码末尾添加ARM64架构下macOS的退出系统调用，让程序执行完成后正常终止，避免执行非法指令。修改后的代码如下：

.global _start

_start:
    ldr x0, =list
    ; 执行退出系统调用，x0为退出码（这里设为0表示正常退出）
    mov x0, #0
    mov x8, #1          ; macOS ARM64下exit的系统调用号为1
    svc #0              ; 触发系统调用

.data
list:
    .word 1,-2,3,-4,5,-6

重新汇编、链接后执行，程序将正常退出，不会再出现非法指令错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AsianDora