EBX寄存器用于存储器访问的这种模式是什么?

时间:2016-07-14 11:17:04

标签: x86 reverse-engineering cpu-registers

我正在学习逆向工程的基础。在扭转裂缝的同时,在几乎所有功能的开头都看到了这种模式:

pushl %ebp                            
movl  %esp, %ebp              
pushl %ebx              # because ebx is a callee-saved register
subl  $0x14,%esp        # of course $0x14 changes depending on the function
calll 0x08048766
addl  $0x1a5f, %ebx     # also this value sometime changes depending on the function

0x08048766处有一个函数就是这样:

movl 0(%esp), %ebx         
retl 

基本上,正常情况下,每个函数首先初始化寄存器ebpesp。然后寄存器ebx被推入堆栈,这也是完全可以理解的,因为ebx是被调用者保存的寄存器,稍后在函数中使用它来引用一些静态数据(来自{{1 }}),例如:

.rodata

现在最有趣的(对我而言)部分:如果我理解正确,leal -0x17b7(%ebx), %eax movl %eax, 0(%esp) calll printf 首先使用ebx指向的值进行初始化(使用esp处的函数),为什么?里面有什么?难道它不是一个未初始化的点到堆栈中吗?

然后将另一个值添加到0x08048766。这个值代表什么?

我想更好地理解在这种情况下如何使用寄存器ebx,以及如何计算它指向的地址。

您可以查看完整的程序here,但遗憾的是,没有任何可用的C源代码。

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

此代码似乎已使用-fPIC进行编译。 PIC代表“与位置无关的代码”,这意味着它可以加载到任何地址,并且仍然能够访问它的全局变量。

在这种情况下,ebx称为PIC寄存器,它用于指向GOT的末尾(全局偏移表)。 GOT具有偏移量(从程序的基地址*)到正在使用的每个全局变量。

很多时候,了解这些事情的最好方法是自己编译一些代码,然后查看输出。当你看到符号时,它会更容易。

我们来做一个实验:

<强> pic.c

int global;

int main(void)
{
    global = 4;
    return 0;
}

<强>编译

$ gcc -v
...
gcc version 5.3.1 20160406 (Red Hat 5.3.1-6) (GCC)

$ gcc -m32 -Wall -Werror -fPIC -o pic pic.c

分部(缩写)

$ readelf -S pic
Section Headers:
  [Nr] Name              Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [13] .text             PROGBITS        080482f0 0002f0 000182 00  AX  0   0 16
  [15] .rodata           PROGBITS        08048488 000488 00000c 00   A  0   0  4
  [22] .got              PROGBITS        08049ffc 000ffc 000004 04  WA  0   0  4
  [23] .got.plt          PROGBITS        0804a000 001000 000014 04  WA  0   0  4
  [24] .data             PROGBITS        0804a014 001014 000004 00  WA  0   0  1
  [25] .bss              NOBITS          0804a018 001018 000008 00  WA  0   0  4

反汇编(英特尔语法,因为AT&amp; T让我疯狂)

$ objdump -Mintel -d --no-show-raw-insn pic

080483eb <main>:
 80483eb:   push   ebp
 80483ec:   mov    ebp,esp
 80483ee:   call   804840b <__x86.get_pc_thunk.ax> ; EAX = EIP + 5
 80483f3:   add    eax,0x1c0d            ; EAX = 0x804a000 (.got.plt, end of .got)
 80483f8:   lea    eax,[eax+0x1c]        ; EAX = 0x804a01C (.bss + 4)

 80483fe:   mov    DWORD PTR [eax],0x4   ; set `global` to 4
 8048404:   mov    eax,0x0
 8048409:   pop    ebp
 804840a:   ret    

0804840b <__x86.get_pc_thunk.ax>:
 804840b:   mov    eax,DWORD PTR [esp]
 804840e:   ret    
 804840f:   nop

<强>解释

在这种情况下,我的GCC决定使用eax作为PIC寄存器而不是ebx

另外,请注意编译器(GCC 5.3.1)在这里做了一些有趣的事情。它不是通过GOT访问变量,而是将GOT用作“锚点”,而是直接偏移到.bss部分的变量。

返回您的代码:

pushl %ebp                            
movl %esp, %ebp              
pushl %ebx             ; because ebx is a callee-saved register
subl $0x14,%esp        ; end of typical prologue 

calll 0x08048766       ; __i686_get_pc_thunk_bx
                       ; Gets the current value of EIP after this call into EBX.
                       ; There is no other way to do this in x86 without a call

addl $0x1a5f, %ebx     ; Add the displacement to the end of the GOT.
                       ; This displacement of course changes depending on 
                       ; where the function is.
                       ; EBX now points to the end of the GOT.

leal -0x17b7(%ebx), %eax    ; EAX = EBX - 0x17b7
movl %eax, 0(%esp)          ; Put EAX on stack (arg 0 to printf)
                            ; EAX should point to some string
calll printf   

在你的代码中,它实际上并没有“使用”GOT(否则我们会看到第二个内存去引用);它使用它作为字符串的锚点,可能是在GOT之前的只读数据部分(.rodata)。

如果你看一下0x08048766的功能,你会发现它看起来像这样:

mov    (%esp),%eax  ; Put return address (pushed onto stack by call insn)
                    ; in eax
ret                 ; Return