Assembly to C code

gdb - info function

• GDB를 사용하여 binary file을 분해하여 정의된 함수 목록을 확인
  
  • int main(int, char **);
  • int F2(int);
  • int F1(int);
  • 총 세 개의 함수가 정의되어 있음

disassemble

• disassemble을 수행하여 특정 함수의 assmebly code를 확인하고, 코드를 한 줄씩 확인하면서 함수의 동작을 파악함

1) disassemble main function

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
   0x0000000000001196 <+0>:    push   %rbx
   0x0000000000001197 <+1>:    mov    $0xa,%edi
   0x000000000000119c <+6>:    callq  0x114a <F1>
   0x00000000000011a1 <+11>:    mov    %eax,%ebx
   0x00000000000011a3 <+13>:    mov    $0xa,%edi
   0x00000000000011a8 <+18>:    callq  0x117c <F2>
   0x00000000000011ad <+23>:    add    %ebx,%eax
   0x00000000000011af <+25>:    pop    %rbx
   0x00000000000011b0 <+26>:    retq   
End of assembler dump.

 -	stack에 %rbx 저장
-	local variable에 10을 넣어주고, 함수 F1 호출
-	F1 함수 호출로 반환된 결과를 %ebx에 옮겨놓음
-	Local variable에 다시 10을 넣고, F2 함수 호출
-	F2 함수 호출의 결과가 저장되어 있는 %eax와 F1의 결과가 저장되어 있는 %ebx를 더함
-	Stack에 %rbx 해제한 후 %eax에 저장되어 있는 Return value 값을 return

int main(int argc, char** argv) {
  int a, result = 0;
  a = 10;
  result = F1(a);
  return result + F2(a);
}

2) disassemble F1 function

(gdb) disassemble F1
Dump of assembler code for function F1:
   0x000000000000114a <+0>:    push   %rbp
   0x000000000000114b <+1>:    push   %rbx
   0x000000000000114c <+2>:    sub    $0x8,%rsp
   0x0000000000001150 <+6>:    mov    %edi,%ebx
   0x0000000000001152 <+8>:    test   %edi,%edi
   0x0000000000001154 <+10>:    je     0x115b <F1+17>
   0x0000000000001156 <+12>:    cmp    $0x1,%edi
   0x0000000000001159 <+15>:    jne    0x1164 <F1+26>
   0x000000000000115b <+17>:    mov    %ebx,%eax
   0x000000000000115d <+19>:    add    $0x8,%rsp
   0x0000000000001161 <+23>:    pop    %rbx
   0x0000000000001162 <+24>:    pop    %rbp
   0x0000000000001163 <+25>:    retq   
   0x0000000000001164 <+26>:    lea    -0x1(%rdi),%edi
   0x0000000000001167 <+29>:    callq  0x114a <F1>
   0x000000000000116c <+34>:    mov    %eax,%ebp
   0x000000000000116e <+36>:    lea    -0x2(%rbx),%edi
   0x0000000000001171 <+39>:    callq  0x114a <F1>
   0x0000000000001176 <+44>:    lea    0x0(%rbp,%rax,1),%ebx
   0x000000000000117a <+48>:    jmp    0x115b <F1+17>
End of assembler dump.

-	Stack에 %rbp, %rbx 저장하고 Stack에 8만큼 공간 확보
-	ZF : equal/zero -> 0이면 <F1+17> 위치로 jump
-	1과 같지 않은 경우 <F1 + 26> 위치로 jump
-	1과 같은 경우 return 1
-	0이여서 <F1 + 17>로 jump한 경우 바로 return 0
-	Stack에 확보한 공간 해제, %rbp와 %rbx 해제 후 return
-	<F1 + 26> 위치로 jump한 경우 F1 호출 시 %rdi – 0x1을 %edi 주소 값으로 줌
-	호출 후 결과 값을 %ebp에 저장한 후 %rbx – 0x2 주소 값으로 다시 F1 호출
-	%rbp + %rax * 1 + 0x0 -> 첫 번째 호출 값과 두번째 호출 결과 값을 더해서 %ebx 저장
-	조건 체크 없이 바로 <F1 + 17>로 jump한 후 %eax에 %ebx을 넣어서 반환

int F1(int a){
	if(a == 0){ // je
    	return 0;
  }
  if(a != 1){ // jne
    return F1(a - 1) + F1(a - 2);
  }
  return 1;
}

3) disassemble F2 function

(gdb) disassemble F2
Dump of assembler code for function F2:
   0x000000000000117c <+0>:    test   %edi,%edi
   0x000000000000117e <+2>:    jne    0x1186 <F2+10>
   0x0000000000001180 <+4>:    mov    $0x1,%eax
   0x0000000000001185 <+9>:    retq   
   0x0000000000001186 <+10>:    push   %rbx
   0x0000000000001187 <+11>:    mov    %edi,%ebx
   0x0000000000001189 <+13>:    lea    -0x1(%rdi),%edi
   0x000000000000118c <+16>:    callq  0x117c <F2>
   0x0000000000001191 <+21>:    imul   %ebx,%eax
   0x0000000000001194 <+24>:    pop    %rbx
   0x0000000000001195 <+25>:    retq   
End of assembler dump.

-	~ZF : not zero/not equal : 0이 아니면 <F2 + 10>으로 jump
-	만약, 0이면 %eax에 1을 넣고 바로 return 1
-	Stack에 %rbx 저장
-	%rdi – 0x1 주소값으로 F2 호출
-	F2 호출 결과가 저장된 %eax와 %ebx를 곱해서 %eax에 저장
-	Stack에 %rbx 해제

int F2(int a){
	if(a){ // jne
 		return a * F2(a - 1);
  }
  return 1;
}

전체 C code

#include <stdio.h>

// fibonacci
int F1(int a){
	if(a == 0){ // je
    	return 0;
  }
  if(a != 1){ // jne
    return F1(a - 1) + F1(a - 2);
  }
  return 1;
}

// factorial
int F2(int a){
	if(a){ // jne
 		return a * F2(a - 1);
  }
  return 1;
}

int main(int argc, char** argv) {
  int a, result = 0;
  a = 10;
  result = F1(a);
  return result + F2(a);
}