Data types. In C: char. short. int/long. double/long long AC 2017/2018. Pedro Serra / Sérgio Ferreira

Transcrição

1 x86

2 Data types In C: char short int/long double/long long 2

3 O stack O stack cresce em direção a endereços de memória menores Instruções fundamentais: push, pop 0xFF90 0xA331 0xFF8E 0xFF8C 0xFF8A 0x4712 0x7F32 Cresce nesta direcção 0xFF88 3

4 Push PUSH Insere um valor no Stack Podemos fazer push de uma constante (immediate) ou do valor de um registo A instrução push decrementa automaticamente o de 2 nos processadores de 16 bits 4 nos processadores de 32 bits 4

5 Registers antes ax 0x0003 0xFF8C Push exemplo push ax Registers depois ax 0x0003 0xFF88 Stack antes Stack depois 0xFF90 0x0001 0x0001 e 0xFF8E 0xFF8C 0x0002 e 0x0002 0x0003 0xFF8A 0xFF88 5

6 Pop POP- Retira o último valor do Stack Retira uma WORD do stack, grava-a num registo, e incrementa 2 ao 4 no processador de 32 bits 6

7 Pop exemplo Registers antes eax 0xFFFF e 0xFF88 Stack Antes pop ax Registers depois eax 0x0003 e 0xFF8C Stack Depois e 0xFF90 0xFF8E 0xFF8C 0x0001 0x0002 0x0003 e 0x0001 0x0002 (0x0003) 0xFF8A 0xFF88 7

8 Intruções As instruções representam-se em memória por uma série de opcode bytes. Variação do número de bits do opcode significa que o disassembly depende da posição: position ecific Maioria das instruções tem zero, um ou dois argumentos: menemónica destino, origem exemplo: add ax, bx ;equivalente a ax = ax + bx 8

9 MOV FLAGS: Não muda as flags FORMATO: mov dest, source Funcionalidade: Copia uma WORD ou um BYTE de um registo, memória ou valor constante para um registo ou para a memória. Não podem ser ambos endereços de memória. Exemplos: MOV CL, 55H MOV DL, CL MOV AH, DL MOV AX, DH ; error MOV AX, 45FFH; error 9

10 MOV Exemplos com endereços de memória: MOV AX, [2400] ; copia o conteúdo do endereço de memória 2400H. ; Ou seja AX = 0xDEAF MOV [23FF], BX ; copia BX para o endereço de memória 23FFH. 0x2402 0x2401 0x2400 0x23FF 0x23FE 0xFE 0x0F02 0xDEAF 0xFADE 0xD00D 10

11 MOV Modo de endereçamento indirecto Utilizar um registo para guardar o endereço de memória Só funciona com os registos SI, DI e BX Exemplos: MOV CL, [SI] ; copia o conteúdo do endereço de memória gravado em SI. Se SI = 0x2402, depois da instrução ser executada CL = 0xFE MOV [DI], AH ; copia AH para o endereço de memória gravado em DI. 0x2402 0x2401 0x2400 0x23FF 0x23FE 0xFE 0x0F02 0xDEAF 0xFADE 0xD00D 11

12 MOV Modo de endereçamento relativo Só funciona com os registos BX e BP Endereço efectivo: [BX] + di ou [BP]+di Exemplos: MOV CX, [BX]+10 ; copia o [BX]+10 e [BX]+10+1 para CX MOV AL, [BP]+5 12

13 ADD FLAGS: OF, SF, ZF, PF, AF, CF FORMATO: add dest, source Funcionalidade: adiciona o source ao dest e grava no dest. (dest = dest + source). Apenas um pode estar em memória. Exemplos: ADD AL, BL ADD DH, 35H ADD BX, [190F] ADD [3FA0], AX 13

14 Controlo do fluxo 14

15 Controlo do fluxo 15

16 Controlo do fluxo 16

17 Loop 17

18 CALL CALL procedure Instrução CALL transfere o controlo para uma função de forma que o controlo possa voltar ao local onde estava antes de ser transferido. 1. push do endereço da próxima instrução para o stack Para saber para onde volta 2. Muda o IP para o endereço passado na instrução 18

19 RET Return from procedure Faz Pop do topo do stack para o IP (recordar que o pop incrementa o stack pointer) Nesta forma a instrução é escrita apenas como ret 19

20 Exemplo

21 Exemplo Neste exemplo gravamos apenas () e o return address (ip). int sub() { return 0xbeef; } int main() { sub(); return 0xf00d; } sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 21

22 Exemplo ax 0x35C0 0xFF6C ip 0x1010 sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret Pertence ao código que ocorreu antes da chamada ao main instrução executada valor alterado valor inicial 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 22

23 Exemplo ax 0x35C0 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1011 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 23

24 Exemplo ax 0x35C0 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1013 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 24

25 Exemplo ax 0x35C0 0xFF68 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1000 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 0x

26 Exemplo ax 0x35C0 0xFF66 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1001 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 0x

27 Exemplo ax 0x35C0 0xFF66 0xFF66 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1003 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 0x

28 Exemplo ax 0xBEEF 0xFF66 0xFF66 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1008 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 0x

29 Exemplo ax 0xBEEF 0xFF68 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1009 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 0x

30 Exemplo ax 0xBEEF ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x1018 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 30

31 Exemplo ax 0xF00D 0xFF68 0xFF68 ip sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0x101D 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 31

32 Exemplo ax 0xF00D 0xFF6C ip 0x101E sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 0x12E8 32

33 Exemplo ax 0xF00D 0xFF6E ip 0x12E8 sub: 1000 push 1001 mov, 1003 mov ax, BEEFh 1008 pop 1009 ret main: 1010 push 1011 mov, 1013 call sub (1000h) 1018 mov ax, F00Dh 101D pop 101E ret Execução continua no valor retirado do stack IP = 0x12E8 0xFF6E 0xFF6C 0xFF68 0xFF66 0xFF64 0xE009 0xABBA 33

34 Exemplo 2 Repita o exemplo para o seguinte código int sub(){ char b = 10; char c = 20; return a+c; } int main(){ sub(); return 0xf00d; } Usar por exemplo os registos bx, cx. Atenção é preciso fazer push dos registos no stack no inicio da rotina e fazer pop no final para garantir que quando o controlo voltar ao main, os valores de bx e cx tém os valores que tinham antes da subrotina ser chamada 34