Ubuntu系统中使用INT80无法打印栈地址指向字符的问题

现象说明 #

• 使用栈指针rsp作为打印缓冲区地址时，程序执行后控制台无输出
• 将缓冲区地址替换为.data段的break标签后，程序能正常打印字符'a'

原始汇编代码 #

section .data
    break   db  "a"

section .text

global _start
_start:
    mov rax, qword 'a'
    push rax
    ; push 'a' to stack

    mov rax,4
    mov rbx,1

    ; get stack top pointer and mov to rcx register
    mov rcx,rsp
    ; If replace rsp with label <break> that can print newlines character
    ; mov rcx,break

    mov rdx,1
    int 80h

    pop rax

    call quit

quit:
    mov     rbx, 0      
    mov     rax, 1      
    int 80h
    ret

执行结果 #

1. 使用rsp作为地址时，控制台无输出：

console>

2. 替换为break标签时，控制台输出：

console>a#

对应的Makefile #

.PHONY: test
test:
    nasm -f elf64 test.asm
    ld -s -o test test.o
    ./test

.PHONY: test_debug
test_debug:
    nasm -f elf64 -F dwarf -g test.asm
    ld -g -o test test.o
    gdb test

问题原因 #

你用了32位系统调用指令int 80h，但编译的是64位程序（nasm -f elf64），两者调用规范不兼容：

• 64位环境下调用int 80h时，系统会把寄存器截断为32位使用。而64位系统的栈通常位于高于4GB的虚拟地址空间，rsp的低32位是无效的用户态地址，导致sys_write无法读取正确字符，因此无输出。
• .data段的地址处于低32位地址范围内，使用break标签时，32位寄存器能拿到有效地址，sys_write可以正常读取并打印。

修复方案 #

改用64位系统调用规范（使用syscall指令），64位系统调用的参数寄存器和调用号与32位不同：

section .data
    break   db  "a"

section .text

global _start
_start:
    mov rax, qword 'a'
    push rax
    ; push 'a' to stack

    mov rax, 1          ; 64位sys_write的系统调用号
    mov rdi, 1          ; stdout的文件描述符（1对应标准输出）
    mov rsi, rsp        ; 栈顶地址作为打印缓冲区
    mov rdx, 1          ; 打印字符长度
    syscall             ; 执行64位系统调用

    pop rax

    call quit

quit:
    mov     rdi, 0      ; 程序退出码
    mov     rax, 60     ; 64位sys_exit的系统调用号
    syscall
    ret

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kite