x86アセンブラ入門

研究室でやった入門講座です

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1. x86アセンブラ入門 mcat meeting #4 07/22/2014 ntddk
2. 前提 • 実行ファイルからソースコードを復元するのは 困難 – セマンティックギャップ – 変数名 – ポインタ – コンパイラ最適化 • リバースエンジニアリング
3. アセンブラ 8B E5 mov esp, ebp • ニーモニック – オペコードとオペランドの組み合わせ • オペコード – アセンブラの命令 • オペランド – 演算に用いるレジスタやメモリアドレス 機械語 オペコード 第一オペランド 第二オペランド ニーモニック
4. レジスタ • CPU内の記憶領域 • 汎用レジスタ – eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi • セグメントレジスタ – cs, ds, ss, es, fs, gs • ステータス制御レジスタ – eflags, eip • FPUレジスタ, MMXレジスタ, SSEレジスタ
5. 汎用レジスタ • eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi • eax, ecx, edx, ebx – 値 – eax • 変数 – ecx • C++製のバイナリに多い • thisポインタ, forのカウンタなどが保存される • 初期化されなければクラスのメンバ関数
6. 汎用レジスタ • eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi • esi, edi – メモリアドレス
7. 汎用レジスタ • esp – スタックポインタ – push命令, pop命令によって変動 • ebp – スタックフレームのベースポインタ 値 a リターンアドレス 値 b スタックはLast In, First Out スタックポインタ ベースポインタ
8. セグメントレジスタ • cs, ds, ss, es, fs, gs • 旧世代の遺物 • cs – コードセグメント – 実行ポインタが参照 • ds – データセグメント – mov命令などが参照
9. セグメントレジスタ • ss – スタックセグメント – push, pop, call, retなどスタック操作を伴う命令が 参照 • es, fs, gs – 仕組み上はおまけのようなものだが… – いずれ詳しくやります – 構造化例外ハンドラ
10. ステータス制御レジスタ • eflags, eip • eflags – 演算過程の状態を保存 – 加減(add, sub)や比較(cmp test)の命令に伴いセット される
11. ステータス制御レジスタ • eflagsのフラグ – CF • キャリーフラグ • 最上位ビットに対して繰り上げまたは繰り下げが行われ たときにセットされる – ZF • ゼロフラグ • 結果がゼロだったときにセット
12. ステータス制御レジスタ • eflagsのフラグ – SF • サインフラグ • 結果がマイナス値だったときにセット – OF • オーバーフローフラグ • 結果を格納するためのレジスタより結果の値が大きいと きにセット
13. ステータス制御レジスタ • eip – 次に実行する命令のアドレス
14. 代表的なアセンブラの命令 • mov命令 – レジスタ・メモリ間またはレジスタ・レジスタ間で 値をコピー – mov ecx, 10 ; ecx = 10 • add命令, sub命令 – 加減算 – add eax, ecx ; eax = eax + ecx
15. 代表的なアセンブラの命令 • push命令, pop命令 – スタックに値を入れる, スタックから値を取り出す – espの加減算を伴う
16. 代表的なアセンブラの命令 • sal命令, sar命令 – 左シフト演算, 右シフト演算(算術シフト) – 1bit左シフトの場合, 1010 0011 → 1100 0110 • shl命令, shr命令 – 左シフト演算, 右シフト演算(論理シフト) – 1bit左シフトの場合, 1010 0011 → 0100 0110 – 2の累乗で乗算 , 2の累乗で除算と覚えると楽 – shr eax, 0x4 ; ecx = ecx >> 0x4 • 余りは無視
17. 代表的なアセンブラの命令 • 分岐命令 – eflagsレジスタをもとに任意のアドレスに分岐 – jmp命令 • 無条件ジャンプ – jc, jnc命令 • CFが立っているかどうか – jz, jnz命令 • ZFが立っているかどうか
18. 代表的なアセンブラの命令 • 分岐命令 – js, jns命令 • SFが立っているかどうか – jo, jno命令 • OFが立っているかどうか
19. 代表的なアセンブラの命令 • test命令 – 論理積 – test eax, eax – eax=0ならZF=1となるので, jz命令などで分岐 • cmp命令 – 比較 – cmp eax, 0 – eax=0ならZF=1となるので, jz命令などで分岐
20. 代表的なアセンブラの命令 • xor命令 – 排他的論理和 – xor eax, eax – 同じ値同士なら0になるので, testやcmpの準備に多 用される
21. d.hatena.ne.jp/a4lg/20120225/1330180431
22. 予定 • 実際の逆アセを読む – 特にC++の仮想関数テーブルやコンストラクタなど • PEファイルフォーマット • 逆アセンブラとデバッガ • アンチデバッギング