带批注的 x64 反汇编
以下这个非常简单的函数说明了 x64 调用约定。
int Simple(int i, int j)
{
return i*5 + j + 3;
}
这会编译为如下所示的代码：
01001080 lea eax,[rdx+rcx*4] ; eax = rdx+rcx*4
01001083 lea eax,[rcx+rax+0x3] ; eax = rcx+rax+3
01001087 ret
i 和 j 参数分别在 ecx 和 edx 寄存器中传递。 由于只有两个参数，因此例程根本不使用堆栈。
生成的特定代码利用了三个技巧，其中一个特定于 x64：
lea 运算可用于将一系列简单的算术运算作为单个运算来执行。 第一个指令将 j+i*4 存储在 eax 中，第二个指令将 i+3 添加到结果中，总共为 j+i*5+3。
许多运算（如加法和乘法）可以通过额外的精度完成，然后截断到正确的精度。 在此实例中，代码使用 64 位加法和乘法。 我们可以安全地将结果截断为 32 位。
在 x64 上，输出到 32 位寄存器的任何操作都会自动零扩展结果。 在这种情况下，输出到 eax 的效果是将结果截断为 32 位。
返回值在 rax 寄存器中传递。 在这种情况下，结果已在 rax 寄存器中，因此函数返回。
接下来，我们考虑一个更复杂的函数来演示典型的 x64 反汇编：
HRESULT Meaningless(IDispatch *pdisp, DISPID dispid, BOOL fUnique, LPCWSTR pszExe)
{
IQueryAssociations *pqa;
HRESULT hr = AssocCreate(CLSID_QueryAssociations, IID_IQueryAssociations, (void**)&pqa);
if (SUCCEEDED(hr)) {
hr = pqa->Init(ASSOCF_INIT_BYEXENAME, pszExe, NULL, NULL);
if (SUCCEEDED(hr)) {
WCHAR wszName[MAX_PATH];
DWORD cchName = MAX_PATH;
hr = pqa->GetString(0, ASSOCSTR_FRIENDLYAPPNAME, NULL, wszName, &cchName);
if (SUCCEEDED(hr)) {
VARIANTARG rgvarg[2] = { 0 };
V_VT(&rgvarg[0]) = VT_BSTR;
V_BSTR(&rgvarg[0]) = SysAllocString(wszName);
if (V_BSTR(&rgvarg[0])) {
DISPPARAMS dp;
LONG lUnique = InterlockedIncrement(&lCounter);
V_VT(&rgvarg[1]) = VT_I4;
V_I4(&rgvarg[1]) = fUnique ? lUnique : 0;
dp.rgvarg = rgvarg;
dp.cArgs = 2;
dp.rgdispidNamedArgs = NULL;
dp.cNamedArgs = 0;
hr = pdisp->Invoke(dispid, IID_NULL, 0, DISPATCH_METHOD, &dp, NULL, NULL, NULL);
VariantClear(&rgvarg[0]);
VariantClear(&rgvarg[1]);
} else {
hr = E_OUTOFMEMORY;
}
}
}
pqa->Release();
}
return hr;
}
我们将逐行浏览此函数和等效的装配。
输入后，函数的参数存储如下：
rcx = pdisp。
rdx = dispid.
r8 = fUnique.
r9 = pszExe.
回想一下，前四个参数是在寄存器中传递的。 由于此函数只有四个参数，因此不会在堆栈上传递任何参数。
装配开始如下：
Meaningless:
010010e0 push rbx ; save
010010e1 push rsi ; save
010010e2 push rdi ; save
010010e3 push r12d ; save
010010e5 push r13d ; save
010010e7 push r14d ; save
010010e9 push r15d ; save
010010eb sub rsp,0x2c0 ; reserve stack
010010f2 mov rbx,r9 ; rbx = pszExe
010010f5 mov r12d,r8d ; r12 = fUnique (zero-extend)
010010f8 mov r13d,edx ; r13 = dispid (zero-extend)
010010fb mov rsi,rcx ; rsi = pdisp
该函数首先保存非易失性寄存器，然后为局部变量预留堆栈空间。 然后，它将参数保存在非易失寄存器中。 请注意，中间两个 mov 指令的目标为 32 位寄存器，因此它们隐式零扩展到 64 位。
IQueryAssociations *pqa;
HRESULT hr = AssocCreate(CLSID_QueryAssociations, IID_IQueryAssociations, (void**)&pqa);
AssocCreate 的第一个参数是通过值传递的 128 位 CLSID。 由于这在 64 位寄存器并不适合，因此 CLSID 会被复制到堆栈，并传递指向堆栈位置的指针。
010010fe movdqu xmm0,oword ptr [CLSID_QueryAssociations (01001060)]
01001106 movdqu oword ptr [rsp+0x60],xmm0 ; temp buffer for first parameter
0100110c lea r8,[rsp+0x58] ; arg3 = &pqa
01001111 lea rdx,[IID_IQueryAssociations (01001070)] ; arg2 = &IID_IQueryAssociations
01001118 lea rcx,[rsp+0x60] ; arg1 = &temporary
0100111d call qword ptr [_imp_AssocCreate (01001028)] ; call
movdqu 指令将 128 位值传入和传出 xmmn 寄存器。 在此实例中，汇编代码使用它将 CLSID 复制到堆栈。 指向 CLSID 的指针在 r8 中传递。 另外两个参数在 rcx 和 rdx 中传递。
if (SUCCEEDED(hr)) {
01001123 test eax,eax
01001125 jl ReturnEAX (01001281)
代码检查返回值是否成功。
hr = pqa->Init(ASSOCF_INIT_BYEXENAME, pszExe, NULL, NULL);
0100112b mov rcx,[rsp+0x58] ; arg1 = pqa
01001130 mov rax,[rcx] ; rax = pqa.vtbl
01001133 xor r14d,r14d ; r14 = 0
01001136 mov [rsp+0x20],r14 ; arg5 = 0
0100113b xor r9d,r9d ; arg4 = 0
0100113e mov r8,rbx ; arg3 = pszExe
01001141 mov r15d,0x2 ; r15 = 2 (for later)
01001147 mov edx,r15d ; arg2 = 2 (ASSOCF_INIT_BY_EXENAME)
0100114a call qword ptr [rax+0x18] ; call Init method
这是使用 C++ vtable 的间接函数调用。 此 this 指针作为第一个参数传入 rcx。 前三个参数在寄存器中传递，而最终参数在堆栈上传递。 该函数为寄存器中传递的参数保留 16 字节，因此第五个参数从 rsp+0x20 开始。
if (SUCCEEDED(hr)) {
0100114d mov ebx,eax ; ebx = hr
0100114f test ebx,ebx ; FAILED?
01001151 jl ReleasePQA (01001274) ; jump if so
汇编语言代码将结果保存在 ebx 中，并检查它是否为成功代码。
WCHAR wszName[MAX_PATH];
DWORD cchName = MAX_PATH;
hr = pqa->GetString(0, ASSOCSTR_FRIENDLYAPPNAME, NULL, wszName, &cchName);
if (SUCCEEDED(hr)) {
01001157 mov dword ptr [rsp+0x50],0x104 ; cchName = MAX_PATH
0100115f mov rcx,[rsp+0x58] ; arg1 = pqa
01001164 mov rax,[rcx] ; rax = pqa.vtbl
01001167 lea rdx,[rsp+0x50] ; rdx = &cchName
0100116c mov [rsp+0x28],rdx ; arg6 = cchName
01001171 lea rdx,[rsp+0xb0] ; rdx = &wszName[0]
01001179 mov [rsp+0x20],rdx ; arg5 = &wszName[0]
0100117e xor r9d,r9d ; arg4 = 0
01001181 mov r8d,0x4 ; arg3 = 4 (ASSOCSTR_FRIENDLYNAME)
01001187 xor edx,edx ; arg2 = 0
01001189 call qword ptr [rax+0x20] ; call GetString method
0100118c mov ebx,eax ; ebx = hr
0100118e test ebx,ebx ; FAILED?
01001190 jl ReleasePQA (01001274) ; jump if so
我们再次设置参数并调用函数，然后测试返回值是否成功。
VARIANTARG rgvarg[2] = { 0 };
01001196 lea rdi,[rsp+0x82] ; rdi = &rgvarg
0100119e xor eax,eax ; rax = 0
010011a0 mov ecx,0x2e ; rcx = sizeof(rgvarg)
010011a5 rep stosb ; Zero it out
在 x64 上将缓冲区归零的惯用方法与 x86 相同。
V_VT(&rgvarg[0]) = VT_BSTR;
V_BSTR(&rgvarg[0]) = SysAllocString(wszName);
if (V_BSTR(&rgvarg[0])) {
010011a7 mov word ptr [rsp+0x80],0x8 ; V_VT(&rgvarg[0]) = VT_BSTR
010011b1 lea rcx,[rsp+0xb0] ; arg1 = &wszName[0]
010011b9 call qword ptr [_imp_SysAllocString (01001010)] ; call
010011bf mov [rsp+0x88],rax ; V_BSTR(&rgvarg[0]) = result
010011c7 test rax,rax ; anything allocated?
010011ca je OutOfMemory (0100126f) ; jump if failed
DISPPARAMS dp;
LONG lUnique = InterlockedIncrement(&lCounter);
010011d0 lea rax,[lCounter (01002000)]
010011d7 mov ecx,0x1
010011dc lock xadd [rax],ecx ; interlocked exchange and add
010011e0 add ecx,0x1
InterlockedIncrement 直接编译到计算机代码。 lock xadd 指令执行原子交换并添加。 最终结果存储在 ecx 中。
V_VT(&rgvarg[1]) = VT_I4;
V_I4(&rgvarg[1]) = fUnique ? lUnique : 0;
010011e3 mov word ptr [rsp+0x98],0x3 ; V_VT(&rgvarg[1]) = VT_I4;
010011ed mov eax,r14d ; rax = 0 (r14d is still zero)
010011f0 test r12d,r12d ; fUnique set?
010011f3 cmovne eax,ecx ; if so, then set rax=lCounter
010011f6 mov [rsp+0xa0],eax ; V_I4(&rgvarg[1]) = ...
由于 x64 支持 cmov 指令，因此无需使用跳转即可编译 ?: 构造。
dp.rgvarg = rgvarg;
dp.cArgs = 2;
dp.rgdispidNamedArgs = NULL;
dp.cNamedArgs = 0;
010011fd lea rax,[rsp+0x80] ; rax = &rgvarg[0]
01001205 mov [rsp+0x60],rax ; dp.rgvarg = rgvarg
0100120a mov [rsp+0x70],r15d ; dp.cArgs = 2 (r15 is still 2)
0100120f mov [rsp+0x68],r14 ; dp.rgdispidNamedArgs = NULL
01001214 mov [rsp+0x74],r14d ; dp.cNamedArgs = 0
此代码初始化 DISPPARAMS 的其余成员。 请注意，编译器重用 CLSID 之前使用的堆栈空间。
hr = pdisp->Invoke(dispid, IID_NULL, 0, DISPATCH_METHOD, &dp, NULL, NULL, NULL);
01001219 mov rax,[rsi] ; rax = pdisp.vtbl
0100121c mov [rsp+0x40],r14 ; arg9 = 0
01001221 mov [rsp+0x38],r14 ; arg8 = 0
01001226 mov [rsp+0x30],r14 ; arg7 = 0
0100122b lea rcx,[rsp+0x60] ; rcx = &dp
01001230 mov [rsp+0x28],rcx ; arg6 = &dp
01001235 mov word ptr [rsp+0x20],0x1 ; arg5 = 1 (DISPATCH_METHOD)
0100123c xor r9d,r9d ; arg4 = 0
0100123f lea r8,[GUID_NULL (01001080)] ; arg3 = &IID_NULL
01001246 mov edx,r13d ; arg2 = dispid
01001249 mov rcx,rsi ; arg1 = pdisp
0100124c call qword ptr [rax+0x30] ; call Invoke method
0100124f mov ebx,eax ; hr = result
然后，代码设置参数并调用 Invoke 方法。
VariantClear(&rgvarg[0]);
VariantClear(&rgvarg[1]);
01001251 lea rcx,[rsp+0x80] ; arg1 = &rgvarg[0]
01001259 call qword ptr [_imp_VariantClear (01001018)]
0100125f lea rcx,[rsp+0x98] ; arg1 = &rgvarg[1]
01001267 call qword ptr [_imp_VariantClear (01001018)]
0100126d jmp ReleasePQA (01001274)
代码完成条件的当前分支，并跳过 else 分支。
} else {
hr = E_OUTOFMEMORY;
}
}
OutOfMemory:
0100126f mov ebx,0x8007000e ; hr = E_OUTOFMEMORY
pqa->Release();
ReleasePQA:
01001274 mov rcx,[rsp+0x58] ; arg1 = pqa
01001279 mov rax,[rcx] ; rax = pqa.vtbl
0100127c call qword ptr [rax+0x10] ; release
else 分支。
return hr;
}
0100127f mov eax,ebx ; rax = hr (for return value)
ReturnEAX:
01001281 add rsp,0x2c0 ; clean up the stack
01001288 pop r15d ; restore
0100128a pop r14d ; restore
0100128c pop r13d ; restore
0100128e pop r12d ; restore
01001290 pop rdi ; restore
01001291 pop rsi ; restore
01001292 pop rbx ; restore
01001293 ret ; return (do not pop arguments)
返回值存储在 rax 中，然后在返回之前还原非易失性寄存器。
另请参阅
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