Day4:Linux汇编框架、操作系统与汇编器、主函数跳转流程

Linux汇编框架、操作系统与汇编器、主函数跳转流程

Linux(NASM)汇编框架

• Linux和Windows的不同主要有：

  • 系统调用方式不同：

    • Windows提供API，可以直接利用系统函数

    • Linux需要用系统调用号触发系统调用。系统调用号存入特定寄存器后使用触发指令，触发系统调用

      触发指令：

      ​ 32位(x86)：int 0x80

      ​ 64位(x64)：syscall

      参数传递：

      ​ 32位：eax（系统调用号），ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp（参数）。

      ​ 64位：rax（系统调用号），rdi、rsi、rdx、r10、r8、r9（参数）。

      32位下exit示例：

      mov eax,1		;32位下，exit的系统调用号为1
      int 0x80		;系统调用号存入寄存器后，触发系统调用

  • 可执行文件格式不同：

    • Windows使用PE文件格式
    • Linux使用ELF文件格式

  • 其他细节：

    • Linux在段名前必须添加section，只有.text段没有.code段（实际上由汇编器决定，详见下一部分）
    • Linux使用0xA作为字符串结束符

• 32位汇编框架

  section .data
  	msg db "HelloWorld",0xA
  	len equ $ - msg				;用变量len记录msg的长度（$表示当前变量的地址，减去msg的地址就是msg的长度）
  	
  section .text
  	global _start
  _start:
  	mov eax,4					;eax存放系统调用号4：sys_write
  	mov ebx,1					;参数1：文件描述符，1表示标准输出stdout
  	mov ecx,msg					;参数2：要打印的数据地址
  	mov edx,len					;参数3：打印的字节数
  	int 0x80
  	
  	mov eax,1					;eax存放系统调用号1：sys_exit
  	mov ebx,0					;参数1：退出状态码（0表示成功）
  	int 0x80

• 64位汇编框架

section .data
	msg db "HelloWorld",0xA
	len equ $ - msg				
	
section .text
	global _start
_start:
	mov rax,1					;rax存放系统调用号1：sys_write
	mov rdi,1					;参数1：文件描述符，1表示标准输出stdout
	mov rsi,msg					;参数2：要打印的数据地址
	mov rdx,len					;参数3：打印的字节数
	syscall
	
	mov rax,60					;rax存放系统调用号60：sys_exit
	xor rdi,rdi					;参数1：退出状态码（0表示成功）
	syscall

操作系统与汇编器

• Windows：主要有MASM和NASM两种汇编器
  • MASM（Microsoft Macro Assembler），主要集成在visual studio中
    • 段名前不要求加section，可以直接用 .段名 声明
    • 指令存放在.code段
    • .code段，函数以 func_name proc 开始，以 func_name endp 结束
    • 使用Intel风格，即 指令 目标操作数，源操作数
  • NASM（Netwide Assembler），跨平台汇编器，支持Windows、Linux、macOS
    • 段名前要求加section，用 sectino .段名 声明
    • 指令存放在.text段
    • .text段，函数用 global func_name 声明后再定义
    • 使用Intel风格
• Linux：主要有NASM和GAS两种汇编器
  • NASM同上
  • GAS（GNU Assembler），Linux默认汇编器
    • 段名前要求加.section，用 .section .段名 声明
    • 指令存放在.text段
    • .text段，函数用 .global func_name 声明后再定义
    • 使用AT&T风格，即 指令 源操作数，目标操作数

主函数跳转流程

• 环境：vs2022，Debug x86/x64，Release x86/x64

  ;x86 debug 跳转特征
  ;step1
  jmp			;直接jmp
  
  ;step2
  call		;第一个call
  
  ;step3
  call
  call <--	;连续两个call，进第二个
  
  ;step4
  2*jz-->call
  mov
  call		;两个jz指向的同一个call且此call后紧跟mov和call
  
  ;step5
  mov
  push
  mov
  push
  mov
  push
  call		;连续push3个参数入栈后的call
  
  ;step6
  jmp

  ;x86 Release 跳转特征
  ;step1
  call
  jmp			;call后的jmp
  
  ;step2
  push
  push
  push
  call		;连续push3个参数入栈后的call

  ;x64 Debug 跳转特征 
  ;step1
  jmp			;直接jmp
  
  ;step2
  call		;第一个call
  
  ;step3
  call
  call <--	;连续两个call进第二个
  
  ;step4
  2*jz-->call
  mov
  call		;两个jz指向的同一个call且此call后紧跟mov和call
  
  ;step5
  mov
  mov
  mov
  mov
  mov
  call		;连续5个mov后的call（传参）
  
  ;step6
  jmp			;直接jmp

  ;x64 Release 跳转特征 
  ;step1
  call
  jmp			;call后的jmp
  
  ;step2
  mov
  mov
  mov
  call
  mov
  call		;三个mov后的call（传参）且此call后紧跟mov和call