180101 逆向-64位处理器

2024-04-18 08:57:46

1625-5 王子昂总结《2018年1月1日》【连续第458天总结】
A. x64处理器
B.
64位系统中内存地址为64位（8个字节），使用64位大小的指针。所以含有绝对地址的指令大小也比原来增加了4个字节。同样，寄存器的大小和栈的基本单位也变为64位。

虚拟内存的实际大小为16TB
虽然用64位数可以表示的最大数为16EB，但考虑到实际性能，x64和IA-64CPU都不支持这么大的虚拟内存（因为会导致巨大的系统开销耗费在内存管理上）

通用寄存器

新增了R8-R15，8个寄存器
64位本地模式中不再使用段寄存器：CS、DS、ES、SS、FS、GS，段寄存器仅用于向下兼容32位程序

Call/Jmp指令

32位的x86系统中，FF15 XXXXXXXX用于call绝对地址
但在64位中，由于指令地址增加到了8个字节，因此FF15如果仍用于call绝对地址那么后面也应该改为8个字节
为了避免增加指令长度，64位中的FF15 XXXXXXXX用于call相对地址

调用约定

这是一个巨大的变化
调用约定规定了函数调用时参数存放的位置和调用结束时哪方负责清理堆栈
32位程序中使用的调用约定包括cdecl、stdcall、fastcall等几种
但在64位程序中，统一为一种变形的fastcall

传参方式依次为

RCX、RDX、R8、R9、栈

调用结束后由调用方负责清理

另外虽然这4个参数通过寄存器传入，但栈中仍然为它们保留了空间

栈帧

64位中栈的大小会比实际需要的大小大得多
调用子函数时，不再使用PUSH命令来传参，而是用MOV指令操作寄存器与预定的栈来传递
并且创建栈帧时也不再使用RBP寄存器，而是直接使用RSP寄存器来实现

在64位中不再用

push ebp
mov ebp, esp
sub esp, xxx
...
leave
/
add esp, xxx
pop ebp

的方式来创建栈帧，而是直接

sub esp, xxx
...
add esp, xxx

另外由于调用子函数时参数是直接mov到栈中，因此在子函数中也直接使用栈，而不用通过ebp来使用参数

好处是调用子函数时不需要改变栈指针RSP，返回时也不需要清理栈指针，能够大幅提升程序的运行速度

C. 明日计划
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