一文弄懂arm中立即数

⊙ 1.什么是立即数？

⊙ 2.立即数是如何存储在指令中的

1.什么是立即数?

举个栗子

mov r0，0x1234

后面的0x1234，就是表示的立即数!

概念: 通常把在立即寻址方式指令中给出的数称为立即数,立即数可以是8位、16位或32位,该数值紧跟在操作码之后。

2.立即数是如何存储在指令中的？

首先这个问题得知道指令存储立即数的结构(从arm的官方文档截图):

下方截图的其实代表一行指令(四个字节) 例如:mov r0,#0xff

在arm指令中若要赋值一个立即数时,要占用执行指令的0-11内存单元,其中a-h,直接存储数值,而8-11存储的为循环右移2的倍数的值也就是:ROR((a-h存储的值),2*rotation)

arm官方在设计arm对于立即寻址这样存储有什么意义呢？

可以尽可能使用少内存单元的情况下扩大数的表示范围。

分析下在立即数寻址中可以放置什么样的立即数？

我们知道8位存储的值的范围为0-0xff,也就是说在

mov r0,#0xff

的时候rotation=0;

当存储的立即数超过了这个范围那么应该如何存储呢？

mov r0，#0xff0

首先a-e还是存储的为1111 1111 

而rorarion 为循环右移的位数/2

如果要表示一个数：

移位前

0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111

移位后

0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0000

相当于循环右移了28位,此时 rotation=28 /2 =14=1110

a-h：1111 1111

任何立即数赋值都合法吗?

mov r0,#0xff1

它的二进制位表示为1111 1111 0001

但是根据指令存储立即数的规则来说,存储八位后通过循环右移并不可能出现0xff1这样的数据存在,事实证明并不是所有的位数低的立即数存储在arm的寄存器中都可以的,什么是合法的呢,就是根据存储指令的结构的情况下可以通过移位来表示的才叫合法。

分析过程参照以下表格(PS:接触汇编的时候其实官方文档解释的更清晰并且没有歧义)：

那么这种情况,如果我们编写代码的话怎么去写呢？

mov r0，0xff0add r0,r0，#1可以采用这种方式让其加1

是不是超级nice!!

3. 立即数在逆向分析的一些自我心得

上文我们讨论了mov指令

mov r0，0xffffff00

很明显根据我们上文的分析，通过对a-h的2的整数倍移位是不可以达到这样的,但是我们在逆向分析中会看到ida反编译成这样,难道ida也错了,并不是的我参考了idapro权威指南中说道,ida反编译的汇编代码其实也是伪代码,并不是说显示的汇编代码都是准确的,只不过让逆向分析人员更加方便看。

那么如果我们要给r0寄存器赋值0xffffff00要怎么做呢？

mvn r0，0xff

先解释下这个语句的意义:把操作数2按位取反后送入r0寄存器中,也就达到了mov r0,0xffffff00的目的！

上面我们说的都是一些可以利用移位或者取反能够解决的,如果我们碰到没有规律的怎么处理呢？

然后我在ida中做了个实现,看看ida是如何搞定的？

结论如下；

ldr r0, LABEL1LABEL1: .word  0xf6688156

就是说用标号跳转找到立即数也可以!

总结:多看arm官网的文档,有时候csdn找到一些知识本来就是错的,并且大批人搬运转载错误的知识,随后我会持续更新arm官方文档的读书笔记,感谢阅读!