Android 逆向ARM CPU 架构体系 ( ARM 处理器工作模式 | ARM 架构模型 )

Posted 2021-10-29 韩曙亮

文章目录

• 一、ARM 处理器工作模式
• 二、ARM 架构模型

一、ARM 处理器工作模式

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参考 【嵌入式开发】ARM 处理器工作模式 及 修改方法 ( 处理器模式 | 设置处理器模式 | 程序状态字寄存器 CPSR SPSR | 模式设置代码编写 | 设置 svc 模式 ) 博客 , ARM 处理器有 $7$ 种工作模式 ;

ARM 处理器的 七种 工作模式 :

• 1.User ( 用户模式 usr ) : 普通的应用运行的模式 ;
• 2.FIQ ( 快速中断模式 fiq ) : 该模式下支持数据的高速传输 ;
• 3.IRQ ( 普通中断模式 irq ) : 该模式常用于处理普通的中断 ;
• 4.Supervisor ( 管理模式 svc ) : 操作系统使用的一种保护模式 , 本节 BootLoader 就是需要设置这种 svc 模式;
• 5.Abort ( 终止模式 abt ) : 实现虚拟内存 和 存储器保护 ;
• 6.Undefined ( 未定义模式 und ) : 硬件协处理器 的 软件仿真支持, 当执行的指令***处理器不支持***, 那么会进入该模式;
• 7.System ( 系统模式 ) : 该模式用于运行具有特权的操作系统任务, ARMv4 以上的架构才有;

二、ARM 架构模型

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ARM 架构中寄存器数量很多 , 有 $16$ 个 ;

另外多了 标志寄存器 CPSR , 程序状态寄存器 SPSR ;

程序状态寄存器 SPSR 在中断模式下使用 ;

R0 ~ R3 这 $4$ 个寄存器是参数寄存器 ;

x86 架构中 , 参数传递都是通过堆栈传递的 ;

ARM 架构中 , 如果参数小于 $4$ 个参数 , 传输传递是通过寄存器传递的 , 如果大于等于 $4$ 个参数 , 则 R3 寄存器记录一个栈地址 , 对应的栈中就后续参数值 ;

R4 ~ R12 这 $8$ 个寄存器是变量寄存器 ,

ARM 中有 $37$ 个寄存器 , R0 ~ R7 是所有模式通用的寄存器 ;

上述 $7$ 种模式下 , 寄存器的的个数与种类都是不同的 ;

每个模式对应的寄存器参考 :

如果不做嵌入式开发 , 用户模式 和 系统模式 是主要需要学习的模式 , android 逆向中 , 主要涉及这两个模式 ;

R13 ( SP ) 是堆栈指针寄存器 ;

R14 ( LR ) 是返回地址寄存器 ;

R15 ( PC ) 是指令寄存器 , 指向下一条要执行的指令 ;

Android 逆向中使用到的寄存器有

• 参数寄存器 R0 ~ R3
• 变量寄存器 R4 ~ R12
• 堆栈指针寄存器 R13 ( SP )
• 返回地址寄存器 R14 ( LR )
• 指令寄存器 R15 ( PC )
• 标志寄存器 CPSR