51单片机反汇编笔记_定式篇

1万 · 2021-9-28 10:52

本帖最后由叶春勇于 2021-9-28 11:09 编辑

最近机缘巧合复习了一下51单片机的反汇编，查了个参数。
在PC机上的反汇编有很多学习资料，但是嵌入式的好少。以下是我根据PC机的反汇编套路，对keil c51的程序结构进行分析。
首先是程序定式：
一、单分支
C代码

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C语言单分支

if(cond)

{

        do_something();

}

keil c51汇编器的定式：

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单分支定式:

IF_BEGIN:

        JXX        IF_END

        ...

IF_END：

论述：
1、jxx代表条件跳转
2、c的条件，满足则执行。汇编的条件，满足则跳走，不满足则执行。所以c语言的条件与汇编相反。
3、jxx 往“下”跳，即往高地址跳。与下面所述的循环定式往“上”跳，相反。

二、双分支
c代码：

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if(cond)

{

        do_something_1();

}

else

{

        do_something_2();

}

keil c51汇编器的定式：

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IF_BEGIN:

     JXX        ELSE_BEGIN

      ...

IF_END:

     XJMP ELSE_END

ELSE_BEGIN:

      ...

ELSE_END:

论述：
1、相比单分支，有一个xJMP,通常是sjmp
2、与C语言条件相反。

三、do_while循环
c语言代码

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do

{

        do_something();

} while(cond);

keil c51 汇编定式：

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DO_BEGIN:

    ...

    JXX DO_BEGIN

论述：
1、循环往“上”跳，即往低地址跳。鉴别条件分支结构和循环结构的关键
2、按PC机的汇编器的优化，编译器喜欢把while和for循环往do while循环优化。

四、while循环
C语言：

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while(cond)

{

        do_something();

}

keil c51汇编器定式：

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WHILE_BEGIN:

    ...

    JXX        WHILE_END

BODY:

    ...

    XJMP WHILE_BEGIN

WHILE_END:

论述：
1、相比do while循环多了一个xjmp，通常是sjmp指令。
2、往上跳

五：for循环
C语言：

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for(INIT,COND,STEP)

{

        do_something();

}

keil c51 汇编定式：

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FOR_INIT:

    ...

FOR_COND:

    ...

    JXX WHILE_END

BODY:

    ...

FOR_STEP:

    ...

    XJMP FOR_COND

WHILE_END:

论述：
1、为了让人用着舒服，汇编代码复杂多了。
2、for循环，是if+dowhile循环的混合体。

五、switch case 机构
参考代码，特征明显

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                             LAB_CODE_0094                                   XREF[1]:     CODE:00c9(j)  

       CODE:0094 e5 08           MOV        A,BANK1_R0                                       = ??

       CODE:0096 14              DEC        A

       CODE:0097 60 12           JZ         LAB_CODE_00ab

       CODE:0099 14              DEC        A

       CODE:009a 60 14           JZ         LAB_CODE_00b0

       CODE:009c 14              DEC        A

       CODE:009d 60 16           JZ         LAB_CODE_00b5

       CODE:009f 14              DEC        A

       CODE:00a0 60 18           JZ         LAB_CODE_00ba

       CODE:00a2 24 04           ADD        A,#0x4

       CODE:00a4 70 19           JNZ        LAB_CODE_00bf

       CODE:00a6 75 09 0a        MOV        BANK1_R1,#0xa                                    = ??

       CODE:00a9 80 17           SJMP       LAB_CODE_00c2

                             LAB_CODE_00ab                                   XREF[1]:     CODE:0097(j)  

       CODE:00ab 75 09 01        MOV        BANK1_R1,#0x1                                    = ??

       CODE:00ae 80 12           SJMP       LAB_CODE_00c2

                             LAB_CODE_00b0                                   XREF[1]:     CODE:009a(j)  

       CODE:00b0 75 09 21        MOV        BANK1_R1,#0x21                                   = ??

       CODE:00b3 80 0d           SJMP       LAB_CODE_00c2

                             LAB_CODE_00b5                                   XREF[1]:     CODE:009d(j)  

       CODE:00b5 75 09 0b        MOV        BANK1_R1,#0xb                                    = ??

       CODE:00b8 80 08           SJMP       LAB_CODE_00c2

                             LAB_CODE_00ba                                   XREF[1]:     CODE:00a0(j)  

       CODE:00ba 75 09 16        MOV        BANK1_R1,#0x16                                   = ??

       CODE:00bd 80 03           SJMP       LAB_CODE_00c2

                             LAB_CODE_00bf                                   XREF[1]:     CODE:00a4(j)  

       CODE:00bf e4              CLR        A

       CODE:00c0 f5 09           MOV        BANK1_R1,A                                       = ??

                             LAB_CODE_00c2                                   XREF[5]:     CODE:00a9(j), CODE:00ae(j), 

                                                                                          CODE:00b3(j), CODE:00b8(j), 

                                                                                          CODE:00bd(j)  

       CODE:00c2 05 08           INC        BANK1_R0                                         = ??

       CODE:00c4 53 08 03        ANL        BANK1_R0,#0x3                                    = ??

       CODE:00c7 05 09           INC        BANK1_R1                                         = ??

       CODE:00c9 80 c9           SJMP       LAB_CODE_0094

多个条件跳转，规则且对齐的往下跳，且与某个变量有关。

1万 · 2021-9-28 11:21

综上所述：
1、与PC机的程序结构大部分相同
2、程序结构的识别，逆向工程的基础，根据反汇编的代码迅速反推出C语言的程序
3、由于8位机，对于16位，32位，浮点，基本都要进行算法扩展。算法分析，比pc机稍微复杂一些。

1万 · 2021-9-29 10:25

能把数据和代码分开的反汇编才是高质量的好汇编

1万 · 2021-9-29 10:50

xxdcq 发表于 2021-9-29 10:25
能把数据和代码分开的反汇编才是高质量的好汇编

你说的数据与代码的区分，这个是基本功。嵌入式的程序结构还是很清晰的。
51单片机，前面的基本都是跳转，程序结构很好分析。
通用反汇编软件一般不做这些。我测试了一下ghidra去弄一下stm32f303cbt6，用的是俄罗斯的数字电桥uLCR的固件，基本不能识别。

这个固件有访问GUID

很容易锁定程序是怎么使用guid折腾的

基本够用了。

1万 · 2021-9-29 11:20

补，多分支，跟switch case结构一样，裸奔中状态机简单的也有这样写的。

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if(cond1) do1();

else if (cond2) do2();

....

else don();

汇编定式：

论述：
1、跟双分支类似，
2、xjmp（else）往一个标号跳

51单片机反汇编笔记_定式篇

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