x86指令格式

时间:2021-11-13 13:40:12

学习于逆向工程核心原理IA-32指令章节

格式


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  • 指令前缀 

出现特定操作码时用作补充说明,图中的冒号前的64就是指令前缀

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  • 操作码

实际的指令,如图中的FF、89、80都是操作码

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  • ModR/M

辅助说明操作码的操作数(操作数的个数、种类[寄存器、内存地址、常量]),图中的

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  •  SIB

用来辅助说明ModR/M,辅助寻址,图中的两个24都是SIB。操作码的操作数为内存地址时,需要与ModR/M一起使用

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  • 位移

操作码的操作数为内存地址时,用来表示位移操作,图中的D0A44500为位移,图中小端序排列

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  • 立即数

操作码的操作数为常量时,该常量就被称为立即数,图中的02000000为立即数

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实例


课后练习

 00F63689 : E8 C5F9FFFF
00F6368E : 6A
00F63690 : A037F600
00F63695 : E8
00F6369A : 33DB
00F6369C : 895D E4
00F6369F : 895D FC
00F636A2 : 8D45
00F636A5 :
00F636A6 : FF15 FC10F600
00F636AC : C745 FC FEFFFFFF
00F636B3 : C745 FC
00F636BA : :A1
00F636C0 : 8B70
00F636C3 : BF 5CC2F600
00F636C8 : 6A
00F636CA :
00F636C0 :

操作数类型的含义看附件处

E8 C5F9FFFF
E8 : near callf64 Jz
Jz操作数,看附件处可知是指相对偏移量,FFFFF9C5为call目的地址的偏移量(向上),所以偏移为-63B(FFFFF9C5是一个负数,以16进制的补码形式显示,00000000-FFFFF9C5=-63B),再加上指令的5个字节为-636,指令所在地址为00F63689,所以汇编代码为:call 00F63053

6A 58
6A : PUSHd64 Ib
Ib是一个字节的立即数,所以汇编代码为:push 0x58

68 A037F600
68 :PUSHd64 lz
lz是立即数(4个字节),所以汇编代码为:push 00F637A0

E8 72040000
E8 : near callf64 Jz
和上面一样,但是这里的偏移量是00000472(向下偏移),加上指令的5个字节为00000477,指令所在地址为00F63695,汇编代码为:call 00F63B0C

33DB
33 : XOR Gv,Ev
Gv表示寄存器,Ev为寄存器(DB在C0~FF之间)
DB为ModR/M
DB的二进制形式 = 11011011
拆分ModR/M = 11|011|011(Mod:11,Reg:011,R/M:011)
在ModR/M表里找到寄存器为ebx,ebx
所以汇编代码为:xor ebx,ebx

895D E4
89 : MOV Ev,Gv
Ev为内存地址(5D在00~BF之间),Gv表示寄存器
5D为ModR/M
二进制形式 = 01011101
拆分ModR/M = 01|011|101(Mod:01,Reg:011,R/M:101)
命令可得:MOV [EBP]+disp8, EBX
disp8指1个字节的偏移,E4可得-1c
所以汇编代码为:mov dword ptr ss:[ebp-0x1C],ebx
(ebp+或ebp-地址,一般指堆栈里,所以用dword ptr ss:[]这样的形式)

895D FC
89 :MOV Ev,Gv
同上,所以指令为:mov dword ptr ss:[ebp-0x04],ebx

8D45 98
8D :LEA Gv, M
Gv表示寄存器,M表示内存地址
ModR/M:45
二进制形式 = 01000101
拆分ModR/M = 01|000|101(Mod:01,Reg:000,R/M:101)
命令可得:LEA EAX, [EBP]+disp8
98的补码为-68(怎么看出补码,一个字节范围-128~127,如果是大于7F即127,就是补码)
所以指令为:lea eax, dword ptr ss:[ebp-0x68]

50
50 :pushd64 rAX/r8
就是push eax

FF15 FC10F600
FF :INC/DEC Grp5^1A
ModR/M:15
二进制形式 = 00010101
拆分ModR/M = 00|010|101(Mod:00,Reg:010,R/M:101)
所以Grp5为near callf64 Ev
Ev = [disp32],Ev为内存地址(15在00~BF之间)
指令为call 00F610FC(根据后面的group为主,前面的INC/DEC推测因为Reg不是000或001,所有没有用到)

C745 FC FEFFFFFF
C7 :Grp11^1A-MOV Ev, Iz
ModR/M:45
二进制形式 = 01000101
拆分ModR/M = 01|000|101(Mod:01,Reg:000,R/M:101)
Grp11为MOV Ev, Iz
Ev是内存地址(45在00~BF之间),Iz是立即数
根据Mod=01,R/M=101,指令化为:MOV [EBP]+disp8,Iz
最后FC(-0x04),FFFFFFFE(-0x02)
指令为:mov dword ptr ss:[ebp-0x04], -0x02

C745 FC 01000000
同上,指令为:mov dword ptr ss:[ebp-0x04], 00000001

64:A1 18000000
64为前缀,可知SEG=FS
A1 :MOV rAX, Ov
Ov存放fs:[]
所有指令为mov eax, fs:[0x18]

8B70 04
8D :LEA Gv,M
Gv表示寄存器,M表示内存地址
ModR/M:70
二进制形式 = 01110000
拆分ModR/M = 01|110|000(Mod:01,Reg:110,R/M:000)
LEA ESI,[EAX]+disp8
指令为:lea esi,dword ptr ss:[eax+0x04]

BF 5CC2F600
BF : MOV rDI/r15, Iv
rDI/r15是寄存器edi
Iv是一个立即数:00F6C25C
指令为:mov edi, 00F6C25C

6A 00
6A : PUSHd64 Ib
Ib是一个字节大小的立即数,所以
指令为:push 00

56
56 :push esi

57
57 :push edi

结果

 00F63689 : call 00F63053
00F6368E : push 0x58
00F63690 : push 00F637A0
00F63695 : call 00F63B0C
00F6369A : xor ebx,ebx
00F6369C : mov dword ptr ss:[ebp-0x1C],ebx
00F6369F : mov dword ptr ss:[ebp-0x04],ebx
00F636A2 : lea eax, dword ptr ss:[ebp-0x68]
00F636A5 : push eax
00F636A6 : call 00F610FC
00F636AC : mov dword ptr ss:[ebp-0x04], -0x02
00F636B3 : mov dword ptr ss:[ebp-0x04],
00F636BA : mov eax, fs:[0x18]
00F636C0 : lea esi,dword ptr ss:[eax+0x04]
00F636C3 : mov edi, 00F6C25C
00F636C8 : push
00F636CA : push esi
00F636C0 : push edi

附件


x86汇编格式Opcode:https://github.com/QKSword/Opcode-map

双字节操作码:https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2007/readings/i386/appa.htm

操作数类型的含义 

常用寻址方法

E :内存地址(00~BF)或寄存器(C0~FF)
A ModR/M byte follows the opcode and specifies the operand. The operand is either a general-purpose register or a menory address
ModR/M字节在操作码后面并指定操作数。操作数是一个通用寄存器或一个内存地址

G :寄存器
The reg field of the ModR/M byte selects a general register(for example, AX(000))
ModR/M字节的寄存器字段选择通用寄存器(例如:AX(000))

I :立即数
Immediate data : the operand value is encoded in subsequent bytes of the instruction
立即数:操作数的值在指令的后续字节中编码

J :相对偏移
The instruction contains a relative offset to the instruction pointer register(for example, JMP(0E9), LOOP)
这个指令包括了指令指针寄存器的相对偏移量(例如:JMP(0E9),LOOP)

M :内存地址
The ModR/M byte may refer only to menory(for example, BOUND, LES, LDS, LSS, LFS, LGS, CMPXCHG8B)
ModR/M字节可能只涉及内存(例如:BOUND,LES,LDS,LSS,LFS,LGS,CMPXCHG8B)

X :内存地址
Memory addressed by the DS:rSI register pair(for example, MOVS, CMPS, OUTS, or LODS)
由DS:rSI寄存器对寻址的内存地址(例如:MOVS,CMPS,OUTS,LODS)

Y :内存地址
Memory addressed by the ES:rDI register pair(for example, MOVS,CMPS,INS,STOS,or SCAS)
由ES:rDI寄存器对寻址的内存地址(例如:MOVS,CMPS,INS,SIOS或SCAS)

操作数类型
b
Byte,regardless of operand-size attribute
字节,不管操作数大小属性如何

d
Doubleword, regardless of operand-size attribute
双字节,不管操作数大小属性如何

v
Word, doubleword or quadword(in 64-bit mode), depengding on operand-size attribute
字,双字或四字(64位模式),取决于操作数大小

z
Word for 16-bit operand-size or doubleword for 32 or 64-bit operand-size
16位操作数大小的字,32位或64位大小的双字