ARM反编译中指令解码器的设计与实现
ARM平台下ELF文件反汇编

ARM平台下的反汇编目的作为代码插桩过程的前提,首先需要对于所提供的二进制代码进行必要的分析,了解ELF文件的结构以及ARM平台的指令编码,将二进制01码翻译成为用户可读的汇编代码。
通过对于汇编代码的分析,用户可以得到程序应用中各个函数起始地址以及程序各个模块的流程调用等重要信息,为代码插桩提供详细的数据。
经过插桩的代码最后通过再一次汇编的过程输出到目标文件。
因此,正确、快速地进行平台下的反汇编工作显得十分关键。
ARM平台介绍[1-2]ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC(精简指令集计算机)处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗低等特点。
经历过早期自己设计和制造芯片的不景气之后,公司自己开始不制造芯片,只将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司,由它们来生产,形成了较为独特的盈利模式。
RISC结构优先选取使用频率最高的简单指令,避免复杂指令;将指令长度固定,指令格式和寻地方式种类减少;以控制逻辑为主,不用或少用微码控制等。
ARM处理器在秉承RISC体系优点的基础上,进行了针对嵌入式系统的功能扩展,使得指令更加灵活,处理器性能在嵌入式平台上更加突出。
ARM微处理器的核心结构如下图所示:Figure 1.ARM处理器核心结构示意图[2]数据指令通过数据总线进入到处理器核心,然后在指令被执行之前经由指令解码器翻译。
和所有精简指令集处理器一样,ARM采用了load-store架构,load指令将数据从内存拷贝到寄存器,store指令将数据从寄存器转储到内存,所有的数据处理在寄存器中完成。
ARM处理器是32位的处理器,所有的指令默认将寄存器视为32位的值,因此Sign extend会在数据写入寄存器之前将所有8位或者12位的数值转换为32位的数值。
ARM指令通常有两个源寄存器: Rn, Rm 以及一个目标寄存器,操作数都是从寄存器通过内部总线读取得到。
arm芯片解密

arm芯片解密ARM芯片解密指的是对ARM架构的处理器芯片进行逆向工程,以获取其内部结构和工作原理的过程。
ARM架构是一种广泛应用于移动设备和嵌入式系统中的处理器架构,其具有低功耗、高性能和可扩展性等优势。
ARM芯片的解密过程主要包括以下几个步骤:1. 物理分析:首先需要获取目标芯片的实体,通过物理攻击的手段,如化学蚀刻、离子束加工等方法,去除芯片封装材料,以便进一步分析芯片内部结构。
2. 晶圆切割:将芯片外围的封装材料去除后,需要将芯片晶圆切割为多个较小的细片,使得每个细片上只有一个处理器内核。
3. 显微镜检查:对每个细片进行显微镜检查,以确定芯片的结构和布局。
这包括确定处理器核心的位置、总线连接和内存存储器的位置等。
4. 电子显微镜分析:通过电子显微镜分析,可以进一步观察芯片内部的细节结构,如电路连接、晶体管排列等。
这对于理解芯片的电路设计和信号传输路径非常重要。
5. 逆向工程:在理解芯片结构和工作原理的基础上,逆向工程师可以开始研究芯片的指令集和指令执行过程。
这包括分析指令的编码格式、寄存器的使用方法、内存访问和数据传输等。
6. 软件仿真:逆向工程师通常会使用特定的仿真工具,如处理器仿真器或FPGA,来实现对芯片的软件仿真。
通过在仿真环境中运行各种测试程序,可以验证对芯片功能和性能的理解是否正确。
7. 代码分析:一旦对芯片的指令集和执行过程有了深入的了解,就可以开始对芯片的代码进行分析。
这包括识别并分析各种功能模块、优化和改进芯片的性能。
8. 芯片重构:基于对芯片结构和功能的理解,逆向工程师可以将芯片的设计和实现进行重构和优化。
这可能包括重新设计电路、添加功能模块或改进处理器的性能等。
9. 应用开发:最终,逆向工程师可以利用对芯片的理解开发自己的应用程序或更高层次的软件。
这可能包括编写驱动程序、设计嵌入式系统或移植现有软件到新的芯片上。
需要注意的是,ARM芯片解密是一项复杂和费时的工作,需要专业的知识和经验。
ARM汇编语言程序设计

ARM汇编语言程序设计1.ARM汇编语言概述2.ARM寄存器3.ARM指令ARM指令包括数据处理指令、传输指令、分支指令和其他特殊指令。
(1)数据处理指令:包括算术运算、逻辑运算、移位和旋转、比较和测试等。
(2)传输指令:用于数据的加载和存储,包括复制、分配和堆栈操作等。
(3)分支指令:用于控制程序流,包括无条件跳转、条件跳转和中断处理等。
4.ARM程序设计(1)初始化:程序开始时需要进行系统和寄存器的初始化。
可以将堆栈指针初始化,设置另外的寄存器和内存变量等。
(2)输入输出:程序可能需要从外部设备读取数据或向外部设备写入数据。
可以使用传输指令实现数据的输入和输出。
(3)运算处理:根据程序的需求,进行各种运算处理。
可以使用数据处理指令实现数据的加减乘除、逻辑运算等。
(4)循环和条件控制:根据需要,使用分支指令控制程序的流程。
可以使用无条件跳转、条件跳转和循环指令实现程序的循环和条件控制。
(5)结束:在程序执行完毕后,可以进行清理工作,例如释放内存、关闭设备等。
5.ARM程序设计实例下面是一个简单的ARM汇编程序示例,实现从数组中找到最大值并输出:.global _start.section .dataarray: .word 1, 3, 5, 2, 4max: .word 0.section .text_start:loop:next:在上述示例中,程序首先将数组的地址和最大值的地址加载到寄存器中。
然后使用循环和条件控制指令依次比较数组元素,找到最大值并将其存储在max变量中。
最后将最大值输出,并结束程序。
ARM反汇编

ARM反汇编有三种ARM指令集:32位的ARM指令集,16位的Thumb指令集,混杂32位和16位的Thumb-2指令集。
我只反汇编32位的 arm ⼀种,这样简单⼀些,偷懒。
--------常见的arm机器编码类型31-28_27-25_24-21_20_19-16_15-12_11-0条件__xxx__opcode__S__Rn____Rd____op2---------条件编码0000 eq0001 ne0010 cs0011 cc0100 mi0101 pl0110 vs0111 vc1000 hi1001 ls1010 ge1011 lt1100 gt1101 le1110 al 永真1111 nv 永假--------------数据处理指令寄存器形式 xxxx 000a aaaS nnnn dddd cccc cttt mmmm⽴即数形式 xxxx 001a aaaS nnnn dddd rrrr bbbb bbbb--------------n: 寄存器Rnd: 寄存器Rdr: 寄存器Rsm: 寄存器Rmb: 数字--------------aaaa:0000 and0001 eor0010 sub0011 rsb0100 add0101 adc0110 sbc0111 rsc1000 tst1001 req1010 cmp1011 cmn1100 orr1101 mov1110 bic1111 mvn-----t:000 lsl #c--------------乘法指令xxxx 0000 00AS dddd nnnn ssss 1001 mmmm⾸字节后4位是0 ,未字节前4位是9mul--------------分⽀指令xxxx 101L 0000 0000 0000 0000 0000 0000--------------单⼀数据传送⽴即数形式 xxxx 010P UBWL nnnn dddd oooo oooo oooo 寄存器形式 xxxx 011P UBWL nnnn dddd cccc cttt mmmm ldrstr--------------块数据传送xxxx 100P USWL nnnn llllllll llllllllldmfdstmib--------------中断xxxx 1111 yyyyyyyy yyyyyyyy yyyyyyyy⾸字节后4位是1swi--------------协处理器略,有⼀点点就可以了,将来再说了。
ARM11硬件编解码例程

ARM11硬件编解码例程摘要:介绍基于华恒科技HHS3C6410平台,将摄像头采集的数据通过硬件编码后通过网络发送,客户端(Linux)通过网络实时接收并显示的具体实现;主要介绍S3C6410的H264硬件编码特性和V4L2编程。
关键词:S3C6410 H.264 视频监控 V4L20 引言HHS3C6410是华恒科技推出的一款针对高性能手持设备和通用视频处理应用的低功率, 高性能的嵌入式开发板,采用三星S3C6410 ARM1176JZF-S处理器,最高主频可达667MHz;S3C6410内部集成的多媒体编解码器(MFC)支持mpeg4/h.263/h.264的编码与解码,并支持VC1解码,性能可以达到全双工30fps@640x480同时编解码和半双工30fps@720x480或25fps@720x576编解码。
H.264/A VC标准是一套兼顾广播和电信,覆盖从低码率通信到高清晰电视的广域标准,相比以前的标准,具有更高的压缩率,高质量图像,容错功能,并有很强的网络适应性。
1 总体设计监控系统由监控前端,监控终端,网络三部分组成,监控前端是一个嵌入式Linux系统,它通过S3C6410的Camera IF接收摄像头(SAA7113)采集的数据,并传送给硬件编解码(MFC)模块,并把得到的经过H264压缩的数据打包发送到IP网络上,监控终端(Linux)通过网络接收数据包,经过解码实时播放。
总体框架如图1:图1. 总体框架图整个嵌入式视频采集系统由软件和硬件两部分组成。
硬件方面,以S3C6410处理器为核心通过Camera IF接口接收摄像头数据,经过MFC硬件编码后通过DM9000发送,UART作为开发调试接口;软件方面,引导程序和Linux内核,设备驱动程序形成基本的嵌入式运行环境,应用层负责视频采集,压缩及传输。
2 软件设计软件设计包括嵌入式系统构建和应用软件两部分,其中嵌入式系统部分按照华恒科技S3C6410用户手册构建,其中包括了Bootloader,Linux内核,交叉编译器,驱动等;下面介绍应用软件设计:监控前端:监控前端主要包括视频采集模块和视频压缩编码模块。
开题报告-基于ARM处理器反编译技术

1、总体方案
基于对ARM处理器结构及功能的研究,实现ARM反编译技术。
2、详细设计
(1)建立基于静态分析的初始控制流图,利用动态跟踪修正控制流图
(2)通过代码重建和控制流重构工作,实现多源反编译
3、工作安排
第一阶段(大四上学期)完成对课题的进一步分析了解,收集各类文献撰写好开题报告。
第二阶段(大四下学期)完成课题,并对其进行后续的调试完善,最后完成论文的撰写工作。
4、参考文献
[1]周丽娜著,ARM反编译中的类型分析技术研究
4.研究内容
ARM汇编指令语义信息,类型变量,以及类型特征的提取规则。
5.国内外现状
目前大部分ARM反编译软件是用高级语言编写的,但由于技术保密等原因,绝大部分软件是以机器码形式提供给用户,机器码可读性极差,因此人们需要有一种能将机器码程序翻译成易于阅读和理解的高级语言程序的软件工具,这就是反编译系统。反编译作为一种软件分析和理解的工具,是软件逆向工程的重要组成部分。可以说自编译技术产生以来,人们就开始了反编译技术的研究,但反编译技术远不如编译技术发展迅速。
2.选题依据和意义
缺乏某些必要的说明资料的情况下,想获得某些软件系统的源代码、设计思想及理念,以便复制,改造、移植和发展;从源码上对软件的可靠性和安全性进行验证,对那些直接与CPU相关的目标代码进行安全性分析。
3.研究目标
分析ARM处理器指令的特点,以及编译以后可执行的二进制文件代码的特征;分解标识出指令代码和数据代码。
毕业
课题基于ARM处理器反编译技术
学员单位四大队三营
姓名曹华
学号4042013023
导师单位
导师姓名张有为
ARM汇编语言编程详解
ARM汇编语言编程详解作者:机器人小助手摘要:本文旨在为读者提供一份详细的ARM汇编语言编程指南。
在介绍ARM汇编语言的基础知识后,我们将深入讨论ARM指令集的不同类型、寻址方式、寄存器的使用以及常见的编程技巧。
通过本文的学习,读者将能够深入了解ARM汇编语言的编程思想,并能够编写高效的ARM汇编语言程序。
一、ARM汇编语言简介ARM汇编语言是一种低级的程序设计语言,用于编写针对ARM架构的机器码指令。
它是一种类似于其他汇编语言的文本格式,用于表达机器指令和操作数。
通过编写ARM汇编语言程序,我们可以直接控制计算机的硬件资源,实现高效的程序执行。
二、ARM指令集概述ARM指令集是一套针对ARM架构的机器指令集合,包含多条不同功能的指令。
根据指令的功能和操作对象的不同,ARM指令可以分为数据处理指令、分支跳转指令、访存指令以及其他特殊指令。
1. 数据处理指令数据处理指令用于对操作数进行算术运算、逻辑运算、移位操作等。
这些指令可以对寄存器中的数据进行操作,并将结果存储回寄存器。
常见的数据处理指令有加法、减法、乘法、比较以及逻辑运算等。
2. 分支跳转指令分支跳转指令用于控制程序的流程,可以根据条件进行无条件跳转或有条件跳转。
通过分支跳转指令,我们可以实现程序的循环、条件分支等逻辑。
3. 访存指令访存指令用于读取或写入内存中的数据。
ARM汇编语言提供了多种不同的寻址方式,可以根据操作对象的不同进行选择。
使用访存指令,我们可以实现数据的存储和加载操作。
三、ARM汇编语言编程基础在进行ARM汇编语言编程时,我们需要了解一些基本的编程知识和技巧。
1. 寄存器的使用ARM架构提供了多个通用寄存器,用于存储临时数据。
在编写ARM汇编语言程序时,我们需要灵活使用寄存器,将数据加载到寄存器中进行计算,然后将结果保存回寄存器或内存。
2. 标志位的使用ARM架构提供了一组标志位,用于记录程序执行的状态和结果。
通过检查标志位的值,我们可以进行条件分支和判断,实现程序的流程控制。
Cortex-M3反汇编程序的设计与实现
Cortex-M3反汇编程序的设计与实现孙俊香;于连庆【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】工程实践中,出于项目开发维护、程序调试,或者逆向工程的需要,经常需要对二进制代码进行反汇编。
针对Cortex-M3处理器bin格式代码反汇编程序的总体设计思路以及一些技术难点,给出程序总体结构和技术难点解决思路,最后利用实现的反汇编程序给出LPC1768处理器的反汇编实例。
无论是工程实践,还是学习ARM指令系统,或者是C语言编程实践,该项目都是极好的课题。
%In engineering practice,for the purpose of project development and maintenance,program debugging or reverse engineering, there often has the needs to disassemble the binary code.Aiming at the overall design idea and technological difficulties of disassembler of Cortex-M3 processor in binary format,we put forward a solution for overall structure and technical difficulties of the program.In end of the paper,we present the disassembling example of LPC1768 processor by using realised disassembler.This project is a very good subject for engineering practice,or learning ARM instruction set,or C language programming practice.【总页数】4页(P260-263)【作者】孙俊香;于连庆【作者单位】潍坊学院计算机工程学院山东潍坊261061;北京信维科技股份有限公司北京 100191【正文语种】中文【中图分类】TP313【相关文献】1.基于Cortex-M3的便携式环境监测仪设计与实现 [J], 王成超;李锋;张腾飞2.TMS320C25反汇编程序的设计与实现 [J], 吉根林;林敏3.基于Cortex-M3的无线语音智能相框的设计与实现 [J], 刘钧火; 赵威海; 罗来俊4.一种基于Cortex-M3的任务核心机制的设计与实现 [J], 方敏5.基于Cortex-M3内核的无功补偿模块自动调试检测系统设计与实现 [J], 郑月节因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
arm汇编语言程序设计步骤
arm汇编语言程序设计步骤以ARM汇编语言程序设计步骤为标题,本文将详细介绍ARM汇编语言程序设计的步骤和相关知识。
一、ARM汇编语言简介ARM汇编语言是一种低级程序设计语言,用于编写针对ARM架构的机器码指令。
它是一种直接操作硬件的语言,具有高效性和灵活性。
二、ARM汇编语言程序设计步骤1. 确定程序目标和需求:在开始编写ARM汇编程序之前,首先要明确程序的目标和需求。
这包括确定程序的功能、输入和输出,以及所需的数据结构和算法。
2. 了解ARM架构:ARM架构具有多种版本和变体,每个版本都有不同的特性和指令集。
在编写ARM汇编程序之前,应该熟悉所用的ARM架构的特性和指令集。
3. 编写伪指令和数据段:ARM汇编语言中,伪指令用于定义常量、变量和数据段。
在编写程序之前,需要使用伪指令定义所需的数据段,并为程序分配必要的内存空间。
4. 编写指令段:指令段是ARM汇编程序的核心部分,包含实际执行的指令。
在编写指令段时,需要使用合适的指令来实现程序的功能。
指令可以包括算术运算、逻辑运算、分支跳转等。
5. 调试和测试:编写完ARM汇编程序后,需要进行调试和测试以确保程序的正确性和稳定性。
可以使用调试工具和模拟器来调试程序,并通过输入不同的测试数据进行测试。
6. 优化性能:在完成调试和测试后,可以对程序进行性能优化。
ARM汇编语言具有很高的性能优化空间,可以通过优化算法、减少指令数和利用硬件特性等方式来提升程序的执行效率。
7. 文档编写和维护:编写完ARM汇编程序后,应该撰写相应的文档来记录程序的功能、设计和使用方法。
文档应该清晰明了,方便其他人理解和使用。
三、ARM汇编语言编程技巧1. 熟悉寄存器:ARM架构包含多个通用寄存器和特殊寄存器,熟悉不同寄存器的用途和特性对于编写高效的ARM汇编程序非常重要。
2. 使用合适的指令:ARM汇编语言提供了丰富的指令集,选择合适的指令可以提高程序的效率。
需要根据程序需求和算法特点选择合适的指令。
ARM汇编语言程序设计
ARM 指令系统
4.1.1 符号定义伪指令
常见的符号定义伪指令有如下几种:
— 用于定义全局变量的GBLA、GBLL和GBLS。 — 用于定义局部变量的LCLA、LCLL和LCLS。 — 用于对变量赋值的SETA、SETL、SETS。 — 为通用寄存器列表定义名称的RLIST。
1、 GBLA、GBLL和GBLS
表达式的值为当前数据域在内存表 中所占的字节数。
FIELD伪指令常与MAP伪指令配合使用来定义结
构 化 的 内 存 表 。 MAP 伪 指 令 定 义 内 存 表 的 首 地 址 , FIELD伪指令定义内存表中的各个数据域,并可以为 每个数据域指定一个标号供其他的指令引用。
注意 MAP和FIELD伪指令仅用于定义数据结
DCD(DCDU)用于分配一片连续的字存储单元并 用指定的数据初始化。
SPACE 用于分配一片连续的存储单元
MAP 用于定义一个结构化的内存表首地址
FIELD 用于定义一个结构化的内存表的数据域
1、 DCB(DCB也可用“=”代替)
语法格式: 标号 DCB 表达式
DCB伪指令用于分配一片连续的字节 存储单元并用伪指令中指定的表达式初 始化。其中,表达式可以为0~255的数 字或字符串。
HandleReserved # 4
HandleIRQ
#4
HandleFIQ
#4
ARM 指令系统
4.1.3 汇编控制伪指令
汇编控制伪指令用于控 制汇编程序的执行流程
常用的汇编控制伪指令包括 : — IF、ELSE、ENDIF — WHILE、WEND — MACRO、MEND — MEXIT
1 IF、ELSE、ENDIF (等价于[ | ] )
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o et i r c d r . Ex e m e t h w a esr c u e s e l l e e a e y t e d c d rc nb s d t u p r t en x tp fc r n p o e u e a p r n ss o t t h t t r d a s mb y f e g n r t db e o e a eu e s p o e t e i h t u i h o t h s
Ab ta t Ai n th o lxt n o rp ra it f rdt n l e o igtc n lg e o iay e e ua l ae nma hne sr c : miga ec mp e i a dp o otbl o a io a c dn e h oo isfrbn r x c tbeb sdo c i t y i y t i d
d c m p lt nwo k n fe t ey e o i i r i g e f c i l. ao v Ke r s d c mp lt n; d c d r c n e t r sr c e s e l e r s n ai n c n r l o g a h y wo d : e o i i ao e o e ; o n c o ; tu  ̄r d a s mb y rp e e tto ; o to w r p l f
id s n d o xrc ma t cos fnt c o da o crie lo tm ae aibac jmp ecie etC G s ei e t te n i f tr o is ut na l r us g rh b sdo s t rnh u ss sr d o ra F g te a s ca r i n s ae va i nt c id b tc e
提 出了基 于 I A Po的 A M 指 令解码 器的设计 思 想 。该指令 解码 器在 分析 I A Po内部数据 表 示的基础 上 , D r R D r 扩展 定义 了指 令 操作 数类 型及 其线性 字符 串表 示 ,设计 连接 器提取 指令 的各语 义要 素 ,并且提 出了基 于静 态 分支转 移的 递 归算法构 建控 制 流 图。 实验 结 果表 明 , 生成 结构 化 汇编结 果文件 可 以有 效 支持 AR M反 编译 的后 续 工作 。 关键词 : 反编译 ; 指令 解码 器 ;连接 器 ;结构 化 汇编表 示 ;控 制流 图 中图法 分类 号 :P 1 T 31 文 献标 识码 : A 文章编 号 :0 07 2 2 l) 73 4 .3 10 -04(o o 1—7 70
S E o a e n s n a n l ssi e o p lt n ad sg o g t f L D rb s d o y t x a ay i d c m i i , e in t u h M e o e r p s d On t e b sso n rd t e r ・ n ao h o AR d c d ri p o o e . s a i fi e a ar p e h n
0 引 言 当前 A M来自处 理 器 在 嵌 入 式 系 统 中 的应 用 日益 广 泛 , M R AR
( 解放 军信 息 工程 大 学 信 息工程 学 院 ,河 南 郑 州 4 0 0 ) 5 0 2
摘 要 : 对 反 编 译 中 传 统 的基 于 机 器 S E 描 述 以及 基 于语 言 文 法 分 析 的二 进 制 代 码 指 令 解 码 技 术 复 杂 、 于 移 植 等 缺 点 , 针 LD 难
De i n a d i plm e tto fd c d ri e o p ln o sg n m e n ai n o e o e d c m ii g f rARM r h tcu e n a c ie t r Yr nja, J NWe - n I i ANGLeh i YI Qig Z U i a L -h n i—u, N n , HO L— , I i o g n Jz
计 算 机 工 程 与 设 计 C m u r ni e n ad e g o p t E g er g n D s n e n i i
2 1, 1) 34 00 1(7 3 77
・嵌 入 式 系统 工程 ・
A M 反编译中指令解码器的设计与实现 R
殷 文 建 , 蒋烈 辉 , 尹 青 , 周 丽娜 , 李 继 中
snaini e tt I o n DA r , t eo e a d t p o M r h t cu e a d i i e r ti g r p e e tto sa ee t n e l e n d A o n co P o h p r n ef rAR a c i t r n sl a rn r s n ai n r x e d d y d f e . y e t n s e i c n e tr