NASM编写调用printf的汇编代码编译失败，加-fPIE仍报错求助

问题背景 #

编写了调用printf的NASM汇编代码，编译时遇到标签警告和PIE重定位错误，添加-fPIE选项无效，直接用ld链接出现段错误。

原汇编代码 #

section .text
global main
extern printf
main:
  endbr64
  push rbp
  
  mov rdi, [array + 1 * 4]
  mov rsi, specifer
  mov rax, 0
  call printf

  pop rbp
  mov rax, 0
  ret
section .data
  array db 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1
  arrlen equ $ - array
  specifer db '%d',0xa,0
  speclen equ $ - specifer

编译命令 #

nasm -f elf64 arrays.asm
gcc arrays.o

错误信息 #

arrays.asm:6: warning: label alone on a line without a colon might be in error [-w+orphan-labels]
/usr/bin/ld: arrays.o: relocation R_X86_64_32S against `.data' can not be used when making a PIE object; recompile with -fPIE
collect2: error: ld returned 1 exit status

工具版本 #

• NASM: 2.14.02
• GCC: 9.4.0
• ld: 2.34

错误原因与修复方案 #

1. 标签警告修复 #

错误提示的endbr64是CET（控制流强制技术）指令，部分旧版NASM可能无法正确识别该指令，导致误判为无冒号的标签。

• 直接删除endbr64行即可消除警告（如果不需要CET功能）；
• 若需保留该指令，可用字节码替代：db 0xf3, 0x0f, 0x1e, 0xfa。

2. PIE重定位错误修复 #

64位Linux下GCC默认生成PIE（位置独立可执行文件），这类程序要求访问数据段时必须使用RIP相对寻址，原代码使用的绝对寻址会触发重定位错误。同时原代码存在数据宽度错误：

• array是单字节数组（db），原代码mov rdi, [array + 1*4]会读取8字节数据，导致内存越界，需用movzx零扩展单字节到64位寄存器；
• 访问数据符号前需加rel前缀，生成RIP相对地址。

修正后的汇编代码 #

section .text
global main
extern printf
main:
  push rbp
  
  ; 取array偏移4的单字节元素，零扩展到rdi（printf第一个参数）
  movzx rdi, byte [rel array + 4]
  ; 加载格式字符串的RIP相对地址到rsi（printf第二个参数）
  mov rsi, rel specifer
  mov rax, 0
  call printf

  pop rbp
  mov rax, 0
  ret
section .data
  array db 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1
  arrlen equ $ - array
  specifer db '%d',0xa,0
  speclen equ $ - specifer

正确编译命令 #

直接使用原命令即可，无需额外添加-fPIE：

nasm -f elf64 arrays.asm
gcc arrays.o -o arrays

若需明确指定PIE编译，可添加-fPIE选项：

nasm -f elf64 arrays.asm
gcc -fPIE arrays.o -o arrays

关于ld链接段错误的说明 #

ld不会自动链接C标准库和启动代码（如crt0.o），而printf依赖C标准库，因此必须用GCC完成链接，它会自动处理这些依赖项。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者raging-loon