MIPS 堆栈帧(和“addiu”指令混淆)

2023-12-22

我是 MIPS 的新手,正在尝试了解函数的反汇编。
(编辑:它动态链接到 /lib/ld-uClib.so.0 并使用一些常用的 libc 函数,所以我假设它是使用 uClibc 工具链用 C 编写的,因此应该具有调用过程和堆栈帧等.)。

在函数开始时它所做的

00400824 <practice_crackme>:
  400824:   3c1c0fc0    lui gp,0xfc0        ; ???
  400828:   279c673c    addiu   gp,gp,26428 ; ???
  40082c:   0399e021    addu    gp,gp,t9    ; ???

  400830:   27bd8020    addiu   sp,sp,-32736  ; sp -= 0x7fe0 (-32736=0xffff8020)
  400834:   34038670    li  v1,0x8670
  400838:   afbf7fdc    sw  ra,32732(sp)
  40083c:   afbe7fd8    sw  s8,32728(sp)
  400840:   afb77fd4    sw  s7,32724(sp)
  400844:   afb67fd0    sw  s6,32720(sp)
  400848:   afb57fcc    sw  s5,32716(sp)
  40084c:   afb47fc8    sw  s4,32712(sp)
  400850:   afb37fc4    sw  s3,32708(sp)
  400854:   afb27fc0    sw  s2,32704(sp)
  400858:   afb17fbc    sw  s1,32700(sp)
  40085c:   afb07fb8    sw  s0,32696(sp)
  400860:   03a3e823    subu    sp,sp,v1  ; sp-=0x8670 (local space=0x8670 bytes)
  400864:   afbc0018    sw  gp,24(sp)

然后在函数末尾执行以下操作:

  4009e0:   8fbc0018    lw  gp,24(sp)
  4009e4:   34088670    li  t0,0x8670
  4009e8:   03a8e821    addu    sp,sp,t0    ; sp+=0x8670; //remove local space
  4009ec:   8fbf7fdc    lw  ra,32732(sp)
  4009f0:   8fbe7fd8    lw  s8,32728(sp)
  4009f4:   8fb77fd4    lw  s7,32724(sp)
  4009f8:   8fb67fd0    lw  s6,32720(sp)
  4009fc:   8fb57fcc    lw  s5,32716(sp)
  400a00:   8fb47fc8    lw  s4,32712(sp)
  400a04:   8fb37fc4    lw  s3,32708(sp)
  400a08:   8fb27fc0    lw  s2,32704(sp)
  400a0c:   8fb17fbc    lw  s1,32700(sp)
  400a10:   8fb07fb8    lw  s0,32696(sp)
  400a14:   03e00008    jr  ra
  400a18:   27bd7fe0    addiu   sp,sp,32736 ; sp += 0x7fe0

问题#1:
尽管在互联网上搜索了一段时间,我仍然不太明白 gp 应该如何在堆栈框架中使用。

特别是,我读到的文档说调用过程标准是a0-a3用作函数输入,v0-v3用作函数输出,s0-s8在调用中保留,t0-t9在任何调用中都不保留。所以 s0-s8 的压入和弹出是有意义的。但到底为什么要根据t9中的值来设置gp!?

问题2:
我不明白为什么它移动堆栈指针两次。似乎预留了两次本地空间。

最重要的是,addiu 指令被反汇编为negative数字没有意义,因为“u”意味着无符号,但是代码没有意义,除非我实际上认为它是一个负数。我通过在 en.wikipedia.org/wiki/MIPS_architecture 上查找来仔细检查操作码。它确实是“addiu”而不是“addi”。我在这里很困惑。


前三个指令用于支持位置无关代码. See 这个 linux-mips 页面 http://www.linux-mips.org/wiki/PIC_code有关 MIPS 上 PIC 的精彩解释。t9保存函数的地址,每次加载支持 PIC 的库时该地址都可能会更改,并且该值会添加到已存在的常量中gp。与 x86 类似:

call __i686.get_pc_thunk.bx
add $0x1b88, %ebx

Where __i686.get_pc_thunk.bx loads %ebx与下一条指令的地址,随后的加法转换%ebx到将用于访问全局符号的参考点。

ADDIU:MIPS 上有符号加法和无符号加法之间的唯一区别是有符号加法可能引发溢出异常,因此ADDIU用来避免这种情况。

一些堆栈调整:这些可能与 MIPS 使用 16 位立即数这一事实有关,因此不能总是一次性调整堆栈ADDIU.

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