机器语言

• 机器语言是机器指令的集合；
• 机器指令就是一台机器可以正确执行的命令；
• 电子计算机的机器指令是一列二进制数字，计算机将之转换为一列高低电平，使计算机的电子器件受到驱动，进行计算。

CPU中央处理单元

每一种微处理器，由于硬件设计和内部结构不同，需要用不同的电平脉冲来驱动，因此每一种微处理器都有自己的机器指令集，也就是机器语言。

• 指令：01010000（PUSH AX）
• 电平脉冲

早期程序设计均使用机器语言。程序员用0、1数字编成的程序代码打在纸带或卡片上，1打孔，0不打孔，再将程序通过纸带或卡片输入计算机，进行运算。

汇编语言产生

• 汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。
• 操作：寄存器BX的内容送到AX中
• 机器指令：1000100111011000
• 汇编指令：mov ax,bx

编译器：能够将汇编指令转换成机器指令的翻译程序。

汇编语言组成

• 汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码
• 伪指令：没有对应机器码，由编译器执行，计算机并不执行
• 其他符号：如+、-、*、/等，由编译器识别，没有对应机器码。

存储器

指令和数据在存储器中存放，然而在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

1000100111011000 → 89DB 数据

1000100111011000 → mov ax,bx 指令

存储单元

存储器被划分成若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号。例如：一个存储器有128个存储单元，从0~127开始编号。

CPU对存储器的读写

总线：CPU和其他芯片连接的导线，叫做总线。物理上，总线是一根根导线的集合；根据传送信息不同，逻辑上分为地址总线、数据总线、控制总线。

地址总线

• 一个CPU有N根地址线，即这个CPU的地址总线宽带为N。最多可以寻找2^N2N??个内存单元。

数据总线

控制总线

• CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的
• 控制总线宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

主板和接口卡

主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

CPU不能之间控制外部设备，这些外部设备都通过插在扩展插槽上的接口卡直接控制，而接口卡也通过总线和CPU相连，CPU就可以控制外部设备。

存储器芯片

• RAM和ROM，位置（主存或接口卡，比如显存）。
• BIOS

内存地址空间

逻辑存储器情况：

8086CPU内存地址空间分配情况

寄存器

• 运算器进行信息处理
• 寄存器进行信息存储
• 控制器控制各种器件进行工作
• 内部总线连接各种器件，在它们之间进行数据传送

通用寄存器

mov 和 add 指令

逆向分析

• 在软件开发的过程中，程序员会使用一些调试工具，以便高效地找出软件中存在的错误。
• 而在逆向分析领域，分析者也会利用相关的调试工具来分析软件的行为并验证分析结果。
• 调试逆向分为动态分析技术和静态分析技术。动态分析技术指的是使用调试工具加载程序并运行，随着程序运行，调试者可以随时中断目标的指令流程，以便观察相关计算的结果和当前的设备情况。静态分析技术是相对于动态分析而言的。由于在实际分析中，很多场合不方便运行目标（例如病毒程序，设备不兼容，软件的单独某一模块）。那么这个时候静态分析技术就该上场了！
• OD（OllyDbg）和IDA Pro这两款工具分别是调试逆向的倚天剑和屠龙刀。
• 虽然两者都兼容动态和静态的调试方式，但就动态调试而言，OD更为灵活和强大，而静态调试工具的王者理所应当是功能极为强大的IDA Pro。

OD基本快捷键及功能

定位到系统函数

• Ctrl + G 输入MessageBoxA
• bp MessageBoxA 直接下断点

数据类型

在学习16位汇编时，可以对内存单元进行长度修饰，比如：mov byte ptr [1000H], 1，表示1是一个字节类型数据，mov word ptr [1000H], 1，表示1是一个字类型数据。

在C++中，使用变量类型表示数据的大小，引用头文件Windows.h

字节 BYTE 1字节 0-0xFF （unsigned char）

字 WORD 2字节 0-0xFFFF (unsigned short )

双字 DWORD 4字节 0-0xFFFFFFFF (unsigned long)

问题

只能使用目前学过的汇编指令，最多使用4条指令，编程计算2的4次方。

mov  ax,2 
add  ax,ax    
add  ax,ax 
add  ax,ax

086CPU偏移地址

8086CPU有20位地址总线，可以传送20位地址，达到1MB的寻址能力。8086CPU又是16位结构，在内部一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。从8086的内部结构来看，如果讲地址从内部简单的发出，那么只能送出16位地址，寻址能力只有64KB。

物理地址=段地址*16+偏移地址

• 内存并没有分段，段的划分来自CPU
• 段地址一定是16的倍数
• 一个段最大长度是64KB

段寄存器CS和IP

在8086CPU中，任意时刻，设CS中的内容为M，IP中内容为N，8086CPU将从内存M*16+N单元开始，读取一条指令。

在8086CPU加电启动或复位后（即CPU刚开始工作时），CS被设置为FFFFH，IP被设置为0000H。CPU从FFFF0H内存单元中读取指令并执行，时开机后的第一条指令。

修改CS和IP

• 同时修改cs和ip：jmp 段地址:偏移地址
• 只修改ip：jmp 寄存器

如图所示：CPU初始状态CS=2000H，IP=0000H

Debug调试

常用指令

• R命令查看、改变CPU寄存器的内容
• D命令查看内存中的内容
• E命令改写内存中的内容
• U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令
• T命令执行一条机器指令
• A命令以汇编指令格式在内存中写入一条机器指令

进入Debug

实验任务1

实验任务2

实验任务3

DS段地址

将al中的数据送入内存单元10000H中

mov bx,1000H

mov ds,bx

mov [0],al

SUB指令

sub 操作数A,操作数B

影响ZF标志位

标志寄存器

8086 CPU 标志寄存器有16位，其中存储的信息通常被称为程序状态字PSW（Program State Word）。

• 用来存储相关指令的某些执行结果
• 用来为CPU执行相关指令提供行为依据
• 用来控制CPU的相关工作方式

ZF标志位

flag的第6位是ZF，零标志位，记录相关指令执行后，其结果是否为0。如果结果为0，ZR（ Zero ），ZF=1，如果结果不为0，NZ（ Not Zero ），ZF=0。

OD命令栏指令

• bp 下断点
• bc 清除断点
• dd 以双字显示数据
• dw 以字显示数据
• db 以字节显示数据
• dc 以字符显示数据
• ? 计算表达式的值

PDB文件

全称为程序数据库文件。我们使用它（更确切的说是看到它被应用）大多数场景是调试应用程序。目前我们对.PDB文件的普遍认知是它存储了被编译文件的调试信息，作为符号文件存在。

禁用VS优化

MOVSX和MOVZX

• 都是由小存储单元向大存储单元进行数据传送
• MOVSX用符号位进行扩展填充
• MOVZX用0进行扩展填充

LEA

• 将源操作数给出的有效地址传送到指定的的寄存器中

PF标志位

flag第2位是PF（Parity Flag），判断结果所有bit位中1的个数如果是偶数，PE（Parity Even），PF=1，如果是奇数PO（Parity Odd），PF=0。

SF标志位

flag第7位是SF（Sign Flag），结果为负NG，SF=1，结果为正PL，SF=0。

栈操作指令

• push ax：将ax中数据送入栈中
• pop ax： 将栈顶数据取出送入ax
• ss:sp 指向栈顶

push ax执行，由下列两步完成

1.SP=SP-2

2.将ax中数据送入新的SS:SP指向位置

CF标志位

flag的第0位是CF，在进行无符号运算的时候，记录运算结果的最高有效位向更高位的进位值，或者从更高位的借位值。

OF标志位

记录有符号数是否溢出。

CMP指令

指令格式：cmp 操作对象1,操作对象2

指令功能：计算操作对象1-操作对象2，但并不保存结果，

下列为根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令：