短跳转偏移 table 用法

Question

我正在尝试使用具有短跳偏移的 table：

        mov     , %eax           

j1: 
        movzbl  offset(%eax),%edx   # load jump offset 
        jmp     *(%edx)

r1:
        ...


offset:
        .byte   0, 1, 2, 3, 4       # Example values

Objdump 显示编码为 ff 22 的跳转，这不是短跳转。

我还尝试 jmp *r1(%edx) 跳转到标签 r1 + 基于我在这个问题中看到的偏移量：On x86 assembly jump table，但 gdb 显示将我带到完全不同的地方在记忆中。

另一个想法是阅读 eip 并手动添加偏移量，如图所示 in this answer:

    call get_eip
get_eip:
    pop %eax
    add %edx, %eax

理想情况下，为了代码高尔夫的兴趣，解决方案尽可能短。那么，如何在每个偏移量仅使用 1 个字节的情况下指定跳转 table 到附近的代码段？

Answer 1

x86 没有相对间接跳转。您总是必须计算（或加载）绝对目标地址。

jmp *(%edx)使用%edx作为指针，从%edx指向的32位位置加载一个新的EIP值.即这是一个内存间接跳转。

jmp *r1(%edx)也是如此。您链接的问题中的代码是 jmp *operations(,%ecx,4)，它从 table 指针加载 32 位目标地址。（这就是它按 4 缩放索引的原因。）如果 EIP 作为通用寄存器公开，则 jmp 将是 mov r1(%edx), %eip，因此使用 4 个字节的指令 也就不足为奇了作为一个点是没有用的。

要计算目标地址，您可能需要使用寄存器间接跳转，如jmp *%eax。这会将 EIP 设置为 EAX 的值，因此唯一的内存访问将是从新地址获取指令。

您显然使用的是 32 位模式，因此您不能将相对于 RIP 的 LEA 用于与位置无关的代码。 但是如果你可以让你的代码位置相关，你可以使用标签的地址作为立即数。您已经为 offset(%eax) 使用位置相关寻址（32 位绝对地址作为 disp32），因此您不妨这样做。

.section .rodata
    jump_offset: .byte 0, .L2-.L1,  .L3-.L1,  ...

.section .text
    # selector in EAX
    movzbl  jump_offset(%eax), %eax
    add     $.L1, %eax
    jmp     *%eax                # EIP = EAX
    # put the most common label first: when no branch-target prediction is available,
    # the default prediction for an indirect jmp is fall-through.
.L1:
    ...

.L2:
  ...

.L3:     
  ...

如果每个块大小相同（或者你可以将其填充到相同大小），则根本不需要 table；你可以缩放选择器:

    # selector in EAX
    lea     .L1(,%eax,8), %eax  # or shift or multiply + add for other sizes
    jmp     *%eax

.p2align 3     # ideally arrange for this to be 0 bytes, by lengthening earlier instructions or padding earlier
.L1: ...

.p2align 3     # pad to a multiple of 8
.L2: ...

.p2align 3
.L3: ...

块大小不是 2 的幂：lea .L1(%eax,%eax,8), %eax 按 9 缩放并添加基数可能比每个浪费 7 个字节更好堵塞。但这意味着您不能再使用 .p2align 来帮助您使每个块大小相同。（我认为 GAS 可能能够按照 NASM 的方式计算填充（times 9-($-.L1) nop 以插入足够的填充字节以达到超出 .L1 的 9 个字节。但是如果超过 .L1，则单字节 NOP 很糟糕1 然后它们被执行了。反正我不记得 GAS 语法了。）

在 64 位 PIC 代码中，lea .L1(%rip), %rdx / add %rax, %rdx。

在32位PIC代码中，使用

    call .LPIC_reference_point
.LPIC_reference_point:
    pop   %edx
    movzbl jump_offsets - .LPIC_reference_point(%eax), %eax
    add   %edx, %eax
    jmp   *%eax

或者像编译器那样使用 GOT 访问静态数据的 PIC（查看 gcc -O3 -m32 -fPIE 输出。）

(call +0 does not unbalance the return-address predictor stack 在 Intel P6 或 SnB 系列上，或 AMD K8/Bulldozer。所以 call/pop 可以安全使用。Henry 没有测试不过，在 Silvermont 上，它确实会导致错误预测 Nano3000。）

短跳转偏移 table 用法

Short jump offset table usage

x86

assembly

jump-table