luckfollowme arm学习篇 9 --在C内写arm介绍
这章是为了给 手写 inline Hook 做些准备的,要手写 inline hook 无非两种,
一种就像 dobby 那样插入字节码
void EmitInt64(int64_t value) {
buffer_->Emit64(value);
}
还有一种就是 内联汇编 asm 或者 通过 gnu assembly
本次目标就是做到能够在 C内联 ARM
Inline ASM
Inline Assembly 一般来说 c/c++ 的编译器都自带 汇编编译器
最明显的关键字就是 asm
为了我们能够使用 asm
您需要在 CMakeLists.txt 中加入:
# 启动支持 asm 汇编
enable_language(ASM)
而 asm 一般跟 volatile 一起使用,来告诉编译器编译的时候不要进行优化。
并且它还可以根据 输出操作数 和 输入操作数 来跟 C/C++ 的变量进行交互
asm volatile("add %0,%1,%2":输出操作符:输入操作符1,输入操作符2)
组合起来就是这样:
int a = 100;
int b = 10;
int sum;
asm volatile("add %0,%1,%2":"=r"(sum):"r"(a),"r"(b)); # sum = a + b
其中 r 代表通用寄存器 =r 表示输出到的位置
下面是一个完整的例子:
首先您创建一个 AssemblyDemo.cpp
代码如下:
#include "stdio.h"
#include "stdint.h"
uint64_t _global_sum;
int sum(int a,int b){
int _sum;
asm volatile("add %w0 ,%w1,%w2":"=r"(_sum):"r"(a),"r"(b));
return _sum;
}
int main()
{
//1. 测试b 指令 死循环
while (true)
{
int ret = sum(10,99);
//3. 测试传参 和 调用方法
printf("sum:%d\n", ret);
getchar();
}
return 0;
}
随后您修改 ndk_builder.py 和 CMakeLists.txt
# CMakeLists.txt
set(assmbly_demo1
./source/AssemblyDemo1.cpp
)
add_executable(assmblyDemo1 ${assmbly_demo1})
记住,我们只测试 arm64 的,您应该修改 abis 否则 如果变成其他 arch 架构的平台 ,您写的汇编指令肯定是不通过的。
# abis = ["x86", "x86_64", "armeabi-v7a", "arm64-v8a"]
abis = ["arm64-v8a"]
编译出来后,我们拖入到 ida pro 静态分析一下:
</p>
</p>
可以看到 生成的 add 貌似并不是一条指令,这是正常的,因为它涉及到 读取和写入局部变量 也就是 输出操作符和输出操作符的位置
# 分配局部变量空间
SUB SP, SP, #0x10
# 储存 x0-x1 的参数
STR W0, [SP,#0xC]
STR W1, [SP,#8]
# 读取 x0-x1 的参数
LDR W8, [SP,#0xC]
LDR W9, [SP,#8]
# a + b
ADD W8, W8, W9
# _sum = a + b
STR W8, [SP,#4]
# 读取 _sum 到 x0 准备返回值
LDR W0, [SP,#4]
# 释放局部变量空间
ADD SP, SP, #0x10
# 返回
RET
GAS
一般来说 写 gas 更方便一点,它的全称叫 GNU ASM
它里面有很多 Assembly Directive(汇编指示符) 来帮助我们编写各种格式的汇编
汇编指示符有点多,直接说长篇大论有点麻烦,也不容易理解,我们通过 将 原有代码 转换成 GAS 的汇编文件进行分析
为了分析的更方便,后面我都写成 .c 文件 而不是 .cpp
1.首先我们编写简单的HelloAssembly.c文件
#include <stdio.h>
int add(int a,int b){
return a + b + 100;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
while (1)
{
int a = 10;
int b = 30;
int sum = add(a,b);
printf("sum:%d\n",sum);
getchar();
}
/* code */
return 0;
}
2.通过llvm的aarch64交叉编译器转换成gas的汇编文件
aarch64 的教程编译器 我们使用clang 它位于 ndk 的
ndk\25.1.8937393\toolchains\llvm\prebuilt\windows-x86_64\bin\aarch64-linux-android21-clang.cmd
使用方式如下:
aarch64-linux-android21-clang -S 转换成assembly -o 输出位置 来源文件
以下是我写的 arrch64-assembly.bat下的脚本:
C:\Users\hp\AppData\Local\Android\Sdk\ndk\25.1.8937393\toolchains\llvm\prebuilt\windows-x86_64\bin\aarch64-linux-android21-clang -S -o ./helloassembly.S HelloAssembly.c
运行完您的 helloassmbly.S内容如下:
.text
.file "HelloAssembly.c"
.globl add // -- Begin function add
.p2align 2
.type add,@function
add: // @add
.cfi_startproc
// %bb.0:
sub sp, sp, #16
.cfi_def_cfa_offset 16
str w0, [sp, #12]
str w1, [sp, #8]
ldr w8, [sp, #12]
ldr w9, [sp, #8]
add w8, w8, w9
add w0, w8, #100
add sp, sp, #16
ret
.Lfunc_end0:
.size add, .Lfunc_end0-add
.cfi_endproc
// -- End function
.globl main // -- Begin function main
.p2align 2
.type main,@function
main: // @main
.cfi_startproc
// %bb.0:
sub sp, sp, #48
stp x29, x30, [sp, #32] // 16-byte Folded Spill
add x29, sp, #32
.cfi_def_cfa w29, 16
.cfi_offset w30, -8
.cfi_offset w29, -16
stur wzr, [x29, #-4]
stur w0, [x29, #-8]
str x1, [sp, #16]
b .LBB1_1
.LBB1_1: // =>This Inner Loop Header: Depth=1
mov w8, #10
str w8, [sp, #12]
mov w8, #30
str w8, [sp, #8]
ldr w0, [sp, #12]
ldr w1, [sp, #8]
bl add
str w0, [sp, #4]
ldr w1, [sp, #4]
adrp x0, .L.str
add x0, x0, :lo12:.L.str
bl printf
bl getchar
b .LBB1_1
.Lfunc_end1:
.size main, .Lfunc_end1-main
.cfi_endproc
// -- End function
.type .L.str,home.php?mod=space&uid=245521 // @.str
.section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.L.str:
.asciz "sum:%d\n"
.size .L.str, 8
.ident "Android (8490178, based on r450784d) clang version 14.0.6 (https://android.googlesource.com/toolchain/llvm-project 4c603efb0cca074e9238af8b4106c30add4418f6)"
.section ".note.GNU-stack","",@progbits
然后我们通过这个 .S 的 gas 汇编文件 通过 cmake 生成:
set(assmbly_gas_demo1
./source/assembly/helloassembly.S
)
add_executable(assmblygasdemo1 ${assmbly_gas_demo1})
您可以发现它依旧可以生成可执行程序。
也就是说我们可以通过 gas 汇编文件写出跟 c 一样的效果
汇编各位目前都看的懂吧,那么就差一点, gas 的 assembly directive 汇编助记符
下章我们将会逐步分析
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发表于 2023-5-1 12:32
