Question

我正在分析一系列x86指令，并与以下代码混淆：

135328495: sbb edx, edx
135328497: neg edx
135328499: test edx, edx
135328503: jz 0x810f31c

我理解sbb等于des = des - (src + CF)，换句话说，第一条指令以某种方式将-CF放入edx。然后negtive -CF进入CF，test CF是否等于零？

但请注意，jz会检查标记ZF，而不是CF！那么基本上上面的代码序列是什么尝试呢？这是一个合法的x86指令序列，由g++版本4.6.3生成。

C++代码实际上来自botan项目。您可以在here找到整体汇编代码（Botan RSA解密示例）。在反汇编代码中有很多这样的指令序列。

Answer 1

sbb edx, edx

您对此说明的分析是正确的。 SBB表示“借用减法”。它以一种将进位标志（CF）考虑在内的方式从目的地中减去来源。

因此，它相当于dst = dst - (src + CF)，因此这是edx = edx - (edx + CF)，或只是edx = -CF。

不要让你欺骗源头和目标操作数都在这里edx！ SBB same, same是编译器生成的代码中非常常见的习惯用法，用于隔离进位标志（CF），尤其是当它们试图生成无分支代码时。还有其他方法可以做到这一点，即SETC指令，在大多数x86架构中可能更快（请参阅注释以获得更彻底的解剖），但不是很多。来自不同供应商（甚至可能是不同版本）的编译器往往倾向于选择其中一个，并且在您不进行特定于体系结构的调优时随处使用。

neg edx

同样，您对此说明的分析是正确的。这是一个非常简单的。 NEG对其操作数执行二进制补码。因此，这只是edx = -edx。

在这种情况下，我们知道edx最初包含-CF，这意味着其初始值为0或-1（因为CF是始终为0或1，开或关）。否定它意味着edx现在包含0或1。

也就是说，如果CF 最初设置，edx现在将包含1;否则，它将包含0。这实际上是上面讨论的习语的完成;您需要NEG来完全隔离CF的值。

test edx, edx

TEST指令与AND指令相同，只是它不影响目标操作数 - 它只设置标志。

但这是另一个特例。 TEST same, same是a standard idiom in optimized code来有效地确定寄存器中的值是否为0.您可以编写CMP edx, 0，这是人类程序员天真的做法，但test更快。（为什么这样做？由于按位AND的真值表。value & value == 0在value为0时的唯一情况。）

所以这具有设置标志的效果。具体来说，如果ZF为0，则设置零标记（edx），如果edx非零，则将其清除。

因此，如果CF 最初设置，ZF现在将会清除;否则，它将被设置。也许更简单的方法是将这三条指令设置为ZF与CF的原始值相反。

以下是两种可能的数据流：

CF == 0→edx = 0→edx = 0→ZF = 1
CF == 1→edx = -1→edx = 1→ZF = 0

jz 0x810f31c

最后，这是一个基于ZF值的条件跳转。如果设置了ZF，则跳转到0x810f31c;否则，它会进入下一条指令。

将所有内容放在一起，然后，此代码通过涉及零标志（CF）的间接路由测试进位标志（ZF）的补码。如果进位标志最初是清除的，它会分支，如果最初设置了进位标志，它就会失效。

这就是它的工作原理。也就是说，我无法解释为什么编译器选择以这种方式生成代码。它似乎在许多级别上都是次优的。最明显的是，编译器可以简单地发出JNC指令（如果不携带则跳转）。虽然Peter Cordes和我在评论中做了各种其他观察和推测，但我认为将所有这些都纳入答案是没有意义的，除非可以提供有关此代码来源的更多信息。

Answer 2

我知道sbb等于des = des - （src + CF），换句话说，第一条指令以某种方式将-CF放入edx。

是的，edx = edx - (edx + CF) = -CF。因此，sbb edx,edx会在CF = 0时将edx设置为0，并在CF = 1时设置为-1（0xFFFFFFFF）。此外，减法本身会产生新的CF值，如果我没有太多困惑，它等于旧值。

然后它将-CF否定为CF，并测试CF是否等于零??

差不多但是没有。它否定edx，而不是CF.为了否定CF，有单独的指令CMC（来自stc/clc/cmc进位标志修改指令系列）。

因此，从0 / -1开始，edx将被修改为0/1，CF将再次设置为0/1（哇，我不知道neg将CF设置为~ZF）。此外neg已经设置了ZF，因此以下test edx,edx是多余的。

test edx,edx不测试CF，而是测试edx（此时为0或1），它将产生CF = 0和ZF = 1/0的0 / 1值。

所以你坚持认为edx中的数值来自CF，你一直在想CF，但实际上从第一个sbb开始，你就忘记了旧CF ，每个下一条指令（包括sbb）都是算术运算，因此它会以自己的方式修改CF.但是那些neg/test指令edx集中在注册号码上，CF只是他们计算的副产品。

但请注意，jz会检查标志ZF，而不是CF！

确实，因为CF在0之后确实包含test，与sbb之前的初始CF值完全无关。另一方面，ZF与原始CF值直接相关，如果代码以CF = 1开始，那么最后jz将不被采用（ZF = 0），如果代码在CF = 0下开始，最后jz将被采用（ZF = 1）。

x86 sbb与第一个和第二个操作数

2 个答案: