SBCLでバイト列を逆アセンブルする

Kernel/VM探検隊に参加しました。皆さんスペック高すぎです。参加したおかげで上がったテンションのまま、SBCLで遊んでみた。

1.SBCLにはネイティブコードコンパイラが備わっている。

2.CommonLispでは仕様でdisassemble関数が定義されている。

つまり、SBCLでバイト列を逆アセンブルことは簡単。たぶん。

ということでやってみた。

(defun disassemble-u8-list (u8-list)
  (let ((len (length u8-list)))
    (let ((alien (sb-alien:make-alien sb-alien:unsigned-char len)))
      (unwind-protect
    (progn
      (loop :for i from 0
  :for u in u8-list
  :do (setf (sb-alien:deref alien i) u))
      (sb-disassem:disassemble-memory (sb-alien:alien-sap alien) len))
 (sb-alien:free-alien alien)))))

準備として、アセンブラで適当にコードを書く。

bits 32
section .text

global _start
_start:
 mov eax, 4  ;write
 mov ebx, 1  ;fd
 mov ecx, ptr  ;buf
 mov edx, 6  ;size
 int 0x80
 mov eax, 1  ;exit
 mov ebx, 0
 int 0x80
ptr db 'Hello',10

>nasm -f elf32 test.asm
>ld -o test test.o
>./test
Hello
>nasm -f bin -o test.bin test.asm
>hd test.bin
00000000  b8 04 00 00 00 bb 01 00  00 00 b9 22 00 00 00 ba  |..........."....|
00000010  06 00 00 00 cd 80 b8 01  00 00 00 bb 00 00 00 00  |................|
00000020  cd 80 48 65 6c 6c 6f 0a                           |..Hello.|
00000028

このバイト列を逆アセンブルしてみる。

>(disassemble-u8-list
  '(#xb8 #x04 #x00 #x00 #x00 #xbb #x01 #x00 #x00 #x00
    #xb9 #x22 #x00 #x00 #x00 #xba #x06 #x00 #x00 #x00
    #xcd #x80 #xb8 #x01 #x00 #x00 #x00 #xbb #x00 #x00
    #x00 #x00 #xcd #x80 #x48 #x65 #x6c #x6c #x6f #x0a))
; 08089CA8:       B804000000       MOV EAX, 4
;       AD:       BB01000000       MOV EBX, 1
;       B2:       B922000000       MOV ECX, 34
;       B7:       BA06000000       MOV EDX, 6
;       BC:       CD80             INT 128
;       BE:       B801000000       MOV EAX, 1
;       C3:       BB00000000       MOV EBX, 0
;       C8:       CD80             INT 128
;       CA:       48               DEC EAX
;       CB:       65               GS-SEGMENT-PREFIX
;       CC:       6C               INSB
;       CD:       6C               INSB
;       CE:       6F               OUTSD
;       CF:       0A00             OR AL, [EAX]
NIL

２回目のINT命令以降は文字列。objdumpの結果とくらべても間違いはなさそう。最後の0x0Aが0A00とされているが、メモリ上の次の値を読んでいそう。

QEMU,GDB,インラインアセンブラ

めもめも．

QEMU <—> GDB

最近QEMUでGDBサーバーとやらを使うとおいしいということを知ったのでメモ．

/* QEMU起動時に-sオプションを付けるとGDBサーバーが起動．-pでポート指定可能．デフォルトは1234． */
>qemu -fda floppy.img -boot a -s
/* gdb起動 */
>gdb file.bin
/* GDBサーバに接続 */
>>target remote localhost:1234

QEMUのオプション

/* QEMUモニタをターミナルに */
>qemu -fda floppy.img -boot a -monitor stdio
/* QEMUをcursesで */
>qemu -fda floppy.img -boot a -curses

GDBのコマンドなど．

n(ext)とs(tep)の違いは，nextが関数呼び出しを1行として扱うのに対し，stepは関数内に入ること．

GCCでもNASMでも-gオプションを付けるとデバッガ用に出力してくれるようだ．

/* GDBで毎回コマンドを打つのがメンドクサイ．ファイルにコマンドを書いておいて読み込む．-xオプション． */
>gdb -x script.gdb file.bin
/* 構造体の内容を表示(16進) */
>>p/x *(&structure[0])
/* メモリの内容を表示 */
>>x/10 &function
/* バックトレース表示 */
>>bt

インラインアセンブラ(GCC・GAS)

NASMを使っていたのでGCCのインラインアセンブラに触ったらエラーを連発してしまった．突っかかったところ，気を付けるところをメモしておく．

• GAS
  • mov等のソースとデスティネーションが逆
  • 即値には$を付ける
  • レジスタには%を付ける
  • [esp + 4] -> 4(%esp)
  • mov,pop等の後にサイズを表すb,w,lなどが付く
  • global等の前に.が付く
  • 1行コメントは;ではなく#
• インラインアセンブラ
  • __asm__ __volatile__( ... ); の...に文字列で書く
  • 1行ごとに文字列を書く場合，末尾に\\n\\tを付ける
  • 拡張構文は asm( "実行するアセンブリコード" : "=指定文字列" (出力先変数) : "指定文字列" (入力) : "破壊されるので退避してほしいレジスタ");
  • "実行するアセンブリコード"以外は省略可能．後ろに何も書かないなら:も省略可能(必須？)．
  • "実行するアセンブリコード"に%0,%1...と書いたものと，入力に書いた変数等が順に対応する．指示文字列で他の値を指定できる．
  • "実行するアセンブリコード"にレジスタを書きたい場合，%%eaxのように%%を付ける