CS：覆盖对 IDA 输出中全局变量的访问，例如 mov eax，cs:x？

Question

我正在编写简单的程序然后分析它们。今天我写了这个：

#include <stdio.h>
 
int x;
 
int main(void){
    printf("Enter X:\n");
 
    scanf("%d",&x);
 
    printf("You enter %d...\n",x);
 
    return 0;
}

编译成这样：

push    rbp
mov     rbp, rsp
lea     rdi, s          ; "Enter X:"
call    _puts
lea     rsi, x
lea     rdi, aD         ; "%d"
mov     eax, 0
call    ___isoc99_scanf
mov     eax, cs:x   <- don't understand this
mov     esi, eax
lea     rdi, format     ; "You enter %d...\n"
mov     eax, 0
call    _printf
mov     eax, 0
pop     rbp
retn

我不明白cs:x是什么意思。
我使用 Ubuntu x64、GCC 10.3.0 和 IDA pro 7.6。

Answer 1

TL:DR: IDA 混淆地使用 cs: 表示 64 位代码中的 RIP 相对寻址模式。

在 IDA 中，mov eax, x 表示 mov eax, DWORD [x]，这反过来意味着从变量 x.
中读取一个 DWORD 为了完整起见，mov rax, OFFSET x 表示 mov rax, x（即将 x 的地址放在 rax 中）。

在 64 位中，位移仍然是 32 位的，因此，对于位置无关的可执行文件，并不总是可以通过对其地址进行编码来寻址变量（因为它是 64 位的，不适合 32 位的位字段）。而在与位置无关的代码中，这是不可取的。
相反，使用。

在 NASM 中，RIP 相对寻址采用 mov eax, [REL x] 形式，在 gas 中为 mov x(%rip), %eax。
此外，在 NASM 中，如果 DEFAULT REL 处于活动状态，则指令可以缩短为 mov eax, [x]，这与 32 位语法相同。

每个反汇编器都会以不同的方式反汇编 RIP 相关操作数。正如您评论的那样，Ghidra 给出了 mov eax, DWORD PTR [x].
IDA 使用 mov eax, cs:x 表示 mov eax, [REL x]/mov x(%rip), %eax.

;IDA listing, 64-bit code
mov eax, x                ;This is mov eax, [x] in NASM and most likely wrong unless your exec is not PIE and always loaded <= 4GiB
mov eax, cs:x             ;This is mov eax, [REL x] in NASM and idiomatic to 64-bit programs

简而言之，您几乎可以忽略 cs:，因为这正是 64 位模式下变量的寻址方式。
当然，如上面的列表所示，使用或不使用 RIP 相对寻址告诉您程序可以加载到任何地方或刚好低于 4GiB。

IDA 显示的 cs 前缀让我失望。

我可以看出它在心理上类似于“代码”，因此类似于 rip 寄存器，但我认为 RIP 相对寻址并不意味着 cs 段覆盖。

在32位模式下，代码段通常是只读的，所以像mov [cs:x], eax这样的指令会出错。
在这种情况下，将 cs: 放在操作数前面是错误的。

在 64 位模式下，段覆盖（除了 fs/gs）被忽略（以及代码段的读取位无论如何都会被忽略），所以 cs: 的存在并不重要，因为 ds 和 cs 实际上是无法区分的。（即使 ss 或 ds 覆盖也不会更改非规范地址的 #GP 或 #SS 例外。）
可能 AGU 甚至不再读取 fs 或 gs 以外的段基址的段影子寄存器。（虽然即使在 32 位模式下，对于段基址 = 0 的正常情况，也有一个延迟较低的快速路径，因此硬件可能只是让它完成它的工作。）

在我看来 cs: 仍然具有误导性 - 2E 前缀字节在机器代码中仍然可以作为填充。大多数工具仍将其称为 CS 前缀，尽管 http://ref.x86asm.net/coder64.html 在 64 位模式下将其称为“空前缀”。这里没有这样的字节，cs: 不是暗示 RIP 相对寻址的明显或明确的方式。

CS：覆盖对 IDA 输出中全局变量的访问，例如 mov eax，cs:x？

CS: override on access to global variables in IDA output, like mov eax, cs:x?

assembly

x86-64

ida

disassembly

addressing-mode