SIBのフォーマットと符号化
今回は、SIBとディスプレースメントを持つニーモニックについて見ていきます。
まず、命令フォーマットにおけるSIBとディスプレースメントの位置ですが、それぞれ以下の位置に配置されます。
// 一般的命令フォーマット
+-------+-------------------+----------+----------+----------+
| Prefix| Opcode | ModR/M | SIB | Displace-| Immediate|
| | | | | ment | |
+-------+-------------------+----------+----------+----------+
********** **********今回、解析する機械語リストは、以下です。
0: 8b 46 08 mov eax,DWORD PTR [esi+0x8] 3: 8b 44 1e 08 mov eax,DWORD PTR [esi+ebx*1+0x8] 7: 66 8b 44 9e 08 mov ax,WORD PTR [esi+ebx*4+0x8]
上のニーモニックについて、ModR/MとSIBをビット列に分解してみました。
| mnemonic | prefix | opecode | ModR/M | SIB | displacement |
|---|---|---|---|---|---|
| mov eax,DWORD PTR [esi+0x8] | - | 8B | 46 (01 000 110) | - | 08 |
| mov eax,DWORD PTR [esi+ebx*1+0x8] | - | 8B | 44 (01 000 100) | 1E (00 011 110) | 08 |
| mov ax,WORD_PTR [esi+ebx*4+0x8] | 66 | 8B | 44 (01 000 100) | 9E (10 011 110) | 08 |
1行ずつ見ていきます。
mov eax,DWORD PTR [esi+0x8]
| mnemonic | prefix | opecode | ModR/M | SIB | displacement |
|---|---|---|---|---|---|
| mov eax,DWORD PTR [esi+0x8] | - | 8B | 46 (01 000 110) | - | 08 |
| Field | Value |
|---|---|
| prefix | 無し。 |
| opecode | 「8B」（ダブルワードr/mを扱う、メモリ→レジスタ間転送のmov命令） |
| ModR/M | |
| Mod | 「01」（実行アドレスの指定に、8ビット値のディスプレースメント（0x8）を使用） |
| Reg/Opecode | 「000」（eax） |
| r/m | 「110」（ベースアドレスにesiレジスタを指定） |
| SIB | なし（実行アドレスの指定にインデックスレジスタを使用していない） |
| displacement | 「08」 |
mov eax,DWORD PTR [esi+ebx*1+0x8]
| mnemonic | prefix | opecode | ModR/M | SIB | displacement |
|---|---|---|---|---|---|
| mov eax,DWORD PTR [esi+ebx*1+0x8] | - | 8B | 44 (01 000 100) | 1E (00 011 110) | 08 |
| Field | Value |
|---|---|
| prefix | 無し。 |
| opecode | 「8B」（ダブルワードr/mを扱う、メモリ→レジスタ間転送のmov命令） |
| ModR/M | |
| Mod | 「01」（実行アドレスの指定に、8ビット値のディスプレースメント（0x8）を使用） |
| Reg/Opecode | 「000」（eax） |
| r/m | 「100」（ModR/Mのつぎに8ビット値のディスプレースメントを持つSIBが来る） |
| SIB | |
| Scale | 「00」（1） |
| Index | 「011」（ebx） |
| Base | 「110」（esi） |
| displacement | 「08」 |
mov ax,WORD_PTR [esi+ebx*4+0x8]
| mnemonic | prefix | opecode | ModR/M | SIB | displacement |
|---|---|---|---|---|---|
| mov ax,WORD_PTR [esi+ebx*4+0x8] | 66 | 8B | 44 (01 000 100) | 9E (10 011 110) | 08 |
| Field | Value |
|---|---|
| prefix | 「66」（ワードr/mを扱う） |
| opcode | 「8B」（ワードr/mを扱う、メモリ→レジスタ間転送のmov命令） |
| ModR/M | |
| Mod | 「01」（実行アドレスの指定に、8ビット値のディスプレースメント（0x8）を使用） |
| Reg/Opecode | 「000」（eax） |
| r/m | 「100」（ModR/Mのつぎに8ビット値のディスプレースメントを持つSIBが来る） |
| SIB | |
| Scale | 「10」（4） |
| Index | 「011」（ebx） |
| Base | 「110」（esi） |
| displacement | 「08」（8） |
SIBのフォーマットと符号化
今回初めて、SIBというのが出てきましたが、SIBというのは、実行アドレスの計算に使用する情報がセットされます。また、ディスプレースメントというのは、SIBで算出したアドレスに加算する値で、実行アドレスにディスプレースメント値を加算すると、最終的な実行アドレスが求められます。SIBのフォーマットは、以下の通り。
// SIBフィールド 7 6 5 4 3 2 1 0 +-----------------------------+ |Scale | Index | Base | | | | | +-----------------------------+
実行アドレスの計算は、以下の式で求めます。
Effective Address = (Scale * Index + Base) + displacement
Scale・Index・Baseのコード体系は、以下の通り。
| Scale | スケール値 |
|---|---|
| 00 | x1 |
| 01 | x2 |
| 10 | x4 |
| 11 | x8 |
| Index | レジスタ |
|---|---|
| 000 | EAX |
| 001 | ECX |
| 010 | EDX |
| 011 | EBX |
| 100 | なし |
| 101 | EBP |
| 110 | ESI |
| 111 | EDI |
| Base | レジスタ |
|---|---|
| 000 | EAX |
| 001 | ECX |
| 010 | EDX |
| 011 | EBX |
| 100 | ESP |
| 101 | ※1 |
| 110 | ESI |
| 111 | EDI |
※1 … Modが00の場合はベースなしの32ビットディスプレートメント。それ以外の場合は、8ビットまたは32ビットディスプレースメント+EBPを意味する。
