您当前的位置:首页 > 电脑百科 > 程序开发 > 编程百科

反编译入门

时间:2023-01-14 15:20:36  来源:今日头条  作者:嵌入式实验楼

我们在写单片机裸机程序时,在主函数之前,会有一段启动代码,而启动代码是用汇编写的,有些朋友可能看到汇编头都大了,当时要想深入研究底层架构,这快硬骨头就必须去啃。

汇编:汇编文件转换为目标文件(里面是机器码)。

反汇编:可执行文件(目标文件,里面是机器码),转换为汇编文件。

关于汇编的基础知识,请看笔者以前的文章。

今天笔者以stm32F1的点灯程序为例,带领大家进行反汇编,并阅读反汇编后的代码。

1 新建LED裸机程序

关于STM32裸机程序的创建,请看笔者博文:

https://bruceou.blog.csdn.NET/article/details/78244735

但是今天这个程序非常简单,不应那么复杂。

1.新建文件夹

新建文件夹“STM32F1”,当然名字也可以另取,在 STM32F1文件夹下,我们新建五个文件夹,分别为CMSIS、Listing、Output、Project、User。


 

其中CMSIS文件夹放启动文件:


 

笔者的开发板芯片是STM32F103ZE,这个文件是根据STM32的固件库startup_stm32f10x_md.s文件修改而来。

2.新建工程

打开Keil,在工具栏 Project->New μVision Project…新建我们的工程文件。


 

输入工程名,保存即可。


 

窗口是让我们选择公司跟芯片的型号,我们用的芯片是 ST 公司的STM32F103ZE,有64K SRAM,512K Flash,属于高集成度的芯片。按如下选择即可。


 

然后点击项目管理。


 

最后修改后的内容如下:


 

并添加相应的文件。


 

其中main.c的内容如下所示:

* @brief 延时函数* @param d* @retval Nonevoid delay(int d)while(d--);* @brief main* @param None* @retval intint main(void)unsigned int *pReg;/* 使能GPIOB */pReg = (unsigned int *)(0x40021000 + 0x18);*pReg |= (1<<3);/* 设置GPIOB0为输出引脚 */pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x00);*pReg |= (1<<0);pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x0C);while (1)/* 设置GPIOB0输出1 */*pReg |= (1<<0);delay(1000000);/* 设置GPIOB0输出0 */*pReg &= ~(1<<0);delay(1000000);

startup.s文件的内容如下:

;************************************ STM32F1 ************************************;* File Name : startup.s;* Author : BruceOu;* Version : V1.0;* Date : 2021-06-27;* Description : STM32F10x Medium Density Devices Vector table for MDK-ARM;* toolchain.;* This module performs:;* - Set the initial SP;* - Set the initial PC == Reset_Handler;* - Set the vector table entries with the exceptions ISR address;* - Configure the clock system;* - Branches to __main in the C library (which eventually;* calls main()).;* After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode,;* priority is Privileged, and the Stack is set to Main.PRESERVE8THUMB; Vector Table MApped to Address 0 at ResetAREA RESET, DATA, READONLYEXPORT __Vectors__Vectors DCD 0DCD Reset_Handler ; Reset HandlerAREA |.text|, CODE, READONLY; Reset handlerReset_Handler PROCEXPORT Reset_Handler [WEAK]IMPORT mainLDR SP, =(0x20000000+0x10000)BL mainENDP

接下来还有配置工程。


 

选择Output文件夹。


 

选择Listing文件夹。


 

基本配置就这些,接下来编译工程。


 

只要没有错误就可以了,最后就是下载程序,笔者使用的是J-Link,最后的现象如下:


 

LED会不停闪烁。

2 Keil反汇编

接下来才是今天正题,反汇编。

在KEIL的User选项中,如下图添加这两项:

fromelf --bin --output=STM32F1.bin ../Output/STM32F1.axffromelf --text -a -c --output=STM32F1.dis ../Output/STM32F1.axf

然后重新编译,即可得到二进制文件STM32F1.bin(以后会分析)、反汇编文件STM32F1.dis。

如下图所示:


 

正常编译过程是分为四个阶段进行的,即预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编 (Assembly)和链接(Linking)。

但是反编译是讲为二进制文件反编译成汇编文件,因此反汇编的流程如下:


 

3反汇编代码解析

接下来就是查看反编译代码,打开反编译文件Project/STM32F1.dis。这里只截取一段查看,因为格式都是一样的,知识每条内容不同罢了。


 

第一列是链接地址,第二列是机器码,第三列是汇编指令。

根本汇编指令,我们找到ARM®v7-M Architecture Reference Manual_DDI 0403E.d (ID070218)中的LDR指令。


 

我们将F8DFD004变成二进制。


 

这个使用的32位的Thumb2指令集。


 

其中b0~b11是立即数,这里是4,对应的汇编代码的也是4,这里要注意的是,ARM指令采用流水线机制,当前执行地址A的指令,同时已经在对下一条指令进行译码同时已经在读取下下一条指令:PC = A +4 (Thumb/Thumb2指令集)。


 

B12~b15是寄存器,这段大小是0XC,对应的寄存器就是sp;


 

后面16bit除了23位意外,全是固定的,其中‘U’表示无条件执行,这里置为1。

其他的汇编指令对应的机器码也是类似的,值得注意的是,不同的架构对应的机器码也是不同的,这也就回答了为了不同的处理器架构会对应不同的指令集。

有兴趣的可以对比Cortex-M系列和Cortex-A系列的的指令集。请参考以下手册:

ARM Architecture Reference Manual ARMv7-A and ARMv7-R edition.pdf

ARM®v7-M Architecture Reference Manual.pdf

4反汇编代码全解析

进入debug模式,在View下选择disassembly window。


 

这样就可将机器码和对应的代码对应起来。当程序运行起来了,也就从异常向量表中跳转到Reset_Handler中,然后跳转到main函数中,而main函数是在栈中,因此需要设置占空间的起始位置。根据STM32的参考手册,SRAM的其起始地址和大小如下:


 

因此栈顶为起始位置加上栈的大小即可,只要不超过SRAM即可。


 

值得注意的是,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域,栈顶的地址和栈的最大容量是在通过LDR设置,因此需要根据应用需求合理分配栈空间。

接下来往下走,如果在汇编中不打断点,会默认进入main函数的一条指令,就从这里分析。为了分析方便,这里还有使用上一节方便出来的文件。


 


 

【C代码33行】

从内存地址0x0800 017c拷贝数据0x40021018到r3中,也就是

r3 = * 0x0800 017c

也就是将pReg指针保存到r3中。


 

【C代码34行】

这里对应3条指令


 

首先将r3拷贝到r0中,然后将r0或上1左移3位,也就是

ORR r0,r0,#8

最后将r0的值写入r3所指地址中。

【C代码37行】

同33行,从内存地址0x0800 0180拷贝数据40010c00到r3中


 

【C代码38行】

同34行,这里也对应3条指令:


 

【C代码40行】

和33行不同的是,这里分了两条指令:


 

笔者认为前面是编译器优化了。根据ARM指令采用流水线机制,当前执行地址A的指令,同时已经在对下一条指令进行译码同时已经在读取下下一条指令:PC = A +4 (Thumb/Thumb2指令集)。因此前面类似的代码被优化了。

接下来就进入循环中。


 

后面就移植在死循环中,不断操作GPIO的亮灭。

【C代码45行】

这里是将B0设置为1,和34行类似。


 

【C代码47行】

这里将进入延时函数。


 

进入延时函数:


 

NOP是字节对齐,减少指令的内存访问次数。首先将变量d保存到r0,然后将r0赋给r1,接着是r0自减1,紧接着是r1与0比较,如果r1等于0,则会返回,否则,又从头开始,值得注意的是,这里先比较,然后r0才自减的。

为了进一步说明,可以看--d的汇编代码。


 

这里就是相当于r1先减1,然后再比较的。

【C代码50行】

这行代码对应一下指令,很简单。


 

5总结

在前面使用Keil进行了反汇编,也对相应的C代码进行了分析。我们看到的反汇编代码如下:


 

根据反汇编的代码,可将其对应到Flash,在Flash上的内容如下表所示:

地址

Flash内容

0x08000000

0x08000004

0x08000008

f8dfd004

0x0800000c

f000f80c

最后总结下点灯的流程:

第一步:设置栈:CPU会从0x08000000读取值,用来设置SP。

第二步:跳转:CPU从0x08000004得到地址值,根据它的BIT0切换为ARM状态或Thumb状态,然后跳转。

第三步:对于cortex M3/M4,它只支持Thumb状态,所以0x08000004上的值bit0必定是1,0x08000004上的值 = Reset_Handler + 1。从Reset_Handler继续执行。

第四步:然后进入到主函数中执行相应C代码



Tags:反编译   点击:()  评论:()
声明:本站部分内容及图片来自互联网,转载是出于传递更多信息之目的,内容观点仅代表作者本人,如有任何标注错误或版权侵犯请与我们联系(Email:2595517585@qq.com),我们将及时更正、删除,谢谢。
▌相关推荐
我们在写单片机裸机程序时,在主函数之前,会有一段启动代码,而启动代码是用汇编写的,有些朋友可能看到汇编头都大了,当时要想深入研究底层架构,这快硬骨头就必须去啃。汇编:汇编文件...【详细内容】
2023-01-14  Tags: 反编译  点击:(0)  评论:(0)  加入收藏
这几年,小程序、小游戏,非常火。业内人都知道,小程序或小游戏,就是H5应用,就是html+JS。这类应用,反编译很容易,网上就有很多方法教程。对小程序反编译之后,可轻松获得源码。稍加修...【详细内容】
2022-12-30  Tags: 反编译  点击:(25)  评论:(0)  加入收藏
编译简单就是把代码跑一哈,然后我们的代码 .java文件 就被编译成了 .class 文件反编译就是针对编译生成的 jar/war 包 里面的 .class 文件 逆向还原回来,可以看到你的代码写的...【详细内容】
2022-11-20  Tags: 反编译  点击:(66)  评论:(0)  加入收藏
Java作为解释型的语言,其高度抽象的特性意味其很容易被反编译,容易被反编译,自然有防止反编译措施存在。今天就拜读了一篇相关的文章,受益匪浅,知彼知己嘛!!之所以会对java的反编译...【详细内容】
2022-08-30  Tags: 反编译  点击:(81)  评论:(0)  加入收藏
有的时候,给别人提供的jar,有些核心的密匙不想被人通过反编译工具查看,那么要怎样才能做到呢?既要能正常调用,又不想别人反编译jar查看源码网上有很多方法,有使用第三方工具的、使...【详细内容】
2022-08-18  Tags: 反编译  点击:(104)  评论:(0)  加入收藏
编译和反编译.NET 中的编译是把开发人员写的 C# 代码转化为计算机可理解的代码的过程,也就是中间语言代码(IL代码)。在这个过程中,C# 源代码被转换为可执行文件(exe或者dll 文件)...【详细内容】
2022-07-15  Tags: 反编译  点击:(241)  评论:(0)  加入收藏
python是一种解释型语言,但是与javascript这种纯脚本语言不同,python提供了一种编译成字节码运行的方法,编译之后就得到pyc文件,这点和java编译成class文件再用jvm解释运行很类...【详细内容】
2022-05-09  Tags: 反编译  点击:(236)  评论:(0)  加入收藏
一、名称解释 逆向 - 是一种产品设计技术再现过程,从可运行的程序系统出发,运用解 密、反汇编、系统分析等多种计算机技术,对软件的结构、流程、算法、 代码等进行逆向拆解和分...【详细内容】
2020-08-06  Tags: 反编译  点击:(206)  评论:(0)  加入收藏
以一个简单的例子(中银E路通小程序)介绍下小程序反编译操作流程实验环境 操作系统:MacOS10.13.6 node:v10.8.0 微信开发者工具:Stable v1.02.1910120前置准备 需要安装pc端...【详细内容】
2019-11-28  Tags: 反编译  点击:(332)  评论:(0)  加入收藏
学习Android开发的过程中,你会向别人学习应用软件是如何开发出来的,那些漂亮的动画和复杂的布局可能让你爱不释手,作为开发者,你可能真的想知道的是如何实现这样的界面效果。现...【详细内容】
2019-10-12  Tags: 反编译  点击:(598)  评论:(0)  加入收藏
▌简易百科推荐
以前写代码的时候,希望在运行的时候多 print 出一些提示性信息,感觉满屏显示 debug 的信息特别炫酷,大家有没有跟我一样的感受?但是渐渐从“菜鸟”变成“老狗”,堆代码的经验上去...【详细内容】
2023-01-15  蒲公英互联   网易号  Tags:代码   点击:(0)  评论:(0)  加入收藏
我们在写单片机裸机程序时,在主函数之前,会有一段启动代码,而启动代码是用汇编写的,有些朋友可能看到汇编头都大了,当时要想深入研究底层架构,这快硬骨头就必须去啃。汇编:汇编文件...【详细内容】
2023-01-14  嵌入式实验楼  今日头条  Tags:反编译   点击:(0)  评论:(0)  加入收藏
程序员已经没前途了,低代码可以完全替代程序员?❌引战!低代码啥也不是,纯纯智商税?❌不了解低代码!2022年11月3日,阿里云智能总裁张建锋在2022云栖大会公布,钉钉上的低代码应用数突...【详细内容】
2023-01-13  制造业老简    Tags:代码   点击:(6)  评论:(0)  加入收藏
对于“低代码”的宣传其实已经很久很广泛了,但是争议从来都没有停止。看了一些期刊和文章,系统了解了下“低代码”这个东西,整理成文章,希望能对大家有启示,同时也欢迎各位在评论...【详细内容】
2023-01-12  制造业老简    Tags:低代码   点击:(9)  评论:(0)  加入收藏
一、IT技术的演进过程整个软件开发的演进路径大致可以分为四个阶段: 第一代 程序设计语言,就是最早的指令编程第二代 汇编语言第三代 高级语言,比如Python、java等第四代 低代...【详细内容】
2023-01-11  谢雨婷    Tags:低代码   点击:(6)  评论:(0)  加入收藏
本系列分三篇,用破玩意的方式彻底理解好指针的本质: 你管这破玩意叫指针 -- 基础篇 你管这破玩意叫指针 -- 进阶篇 你管这破玩意叫指针 -- 变态篇 话不多说,开始!内存,通常被严...【详细内容】
2023-01-10  蒲公英互联     Tags:指针   点击:(4)  评论:(0)  加入收藏
近期,全球著名低代码厂商Appian委托Renegade LLC对来自金融、科技、医疗保健、零售等行业的403名软件开发人员进行深度调查,以查看他们对低代码开发的看法和应用情况。调查显...【详细内容】
2023-01-10  轻骑兵低代码开发平台    Tags:低代码   点击:(4)  评论:(0)  加入收藏
介绍本文主要介绍一种通过windbg分析内存泄漏的方法,方法也适用linux。这个内存泄漏问题比较经典,我个人认为是自己这么多年bug定位中一个非常好的bug,并且在分析的过程中,也有...【详细内容】
2023-01-09  睡在床板下    Tags:内存泄漏   点击:(11)  评论:(0)  加入收藏
众所周知,基于 Hadoop 的 EMR 体系发展到现在,经历了很多个阶段。从基于 IDC 机房通过 CDH 去部署的 1. 0 阶段,演进到在公有云上面按照存算分离的办法去进行的 2. 0 阶段。...【详细内容】
2023-01-09    CSDN  Tags:瞬态集群   点击:(4)  评论:(0)  加入收藏
来源 | OSCHINA 社区作者 | 京东云开发者-京东物流 朗元辉原文链接:https://my.oschina.net/jiagoushi/blog/5549507背景Promise 时效控单系统作为时效域的控制系统,在用户下...【详细内容】
2023-01-09  开源中国     Tags:索引   点击:(6)  评论:(0)  加入收藏
站内最新
站内热门
站内头条