最近剛接觸到Android的C++編譯出的.so文件崩潰，從后臺上報系統能得到ARM64平臺下發生crash時pc寄儲器地址和函數名稱，但沒有行號，以及當時棧幀對應的31個寄儲器的值，，第一次用IDA調試，邊用邊百度，不到2小時就上手，很就查出野指針問題了。本文引入兩個實戰，一個野指針Crash，一個空指針Crash。

由于以前做windows多，有C++反匯編基礎，也有STL略底層點知識，只是沒有用過IDA。win32指令簡單一些，先介紹一下win32反匯編的一些知識，只要簡單學習一下，就可以很快擴展到arm64平臺中，兩者很相通。

win32平臺下10個寄儲器，加粗的比較重要

• EAX, EBX,ECX,EDX 通用寄儲器，
• ESI,EDI ，索引寄儲器
• EIP ,指令指針寄儲器
• ESP,EBP ，棧寄儲器，ESP表標棧頂指針
• EFL，標志寄存器

Win32常用指令：只取常用的，也不強記，不過用的多就能記住了，平時可以隨時查

• mov 傳送指令
• push 壓棧指令
• pop 出棧指令
• lea 取地址
• jmp 無條件跳轉
• je 相等跳轉
• jle 小于跳轉
• call 函數調用
• ret 返回
• cmp比較指令
• add 相加
• sub 相減
• inc 加1
• mul 相乘
• div 相除
• and 與運算
• or 或運算
• xor 異或運算
• not 取反
• test 測試
• 其它他有很多指令，就單純跳轉就有很多，不再一一列舉了。

上面的隨意可以百度到，下面來說些對剛接觸的來說相對比較有價值點或者比較難搜索到的：

1.要深入理解點棧，棧對匯編來說非常非常重要，也是函數調用關系的基礎。一些高級用法，比如協程，比如自定義子程序調度，都離不開這個和跳轉指令。棧可以理解為一個固定大小的地址空間，win32沒有記錯是1M，當然也可以在VS編譯器設置。esp表示棧頂指針，最開始esp，ebp相同的，棧的內存增長和一般的不同，是向下生長，先進后出，就是push進去，地址越來越小，pop出來，地址變大。

2.EAX常用作函數返回值，非常重要

3.ECX常用作C++普通成員函數函數第一個參數,也就是this指針，C++代碼編寫時默認隱了this指針，編譯器生成代碼時，第一個參數是this*，這個參數是不能省掉的，這種也有人稱為this call。

4.如果寄儲器不夠傳參時，會用棧來傳參

//關于2，3，4驗證，VS2019 debug版本，Release會優化，不利于初始學習

5.EIP指向下一條指令代碼，不能直接修改，可以用call,jmp,ret等修改

6.理解Push ,Pop 指令的等效過程

push eax; // 等同兩條偽指令 1.mov esp,eax; // 將eax 放到esp中，偽指令，僅供理解 2.sub esp,4; // 將esp減4，因為棧向下生長的，偽指令，僅供理解pop eax; // 等同兩條偽指令 1.mov eax,esp; // 將esp 放到eax中，偽指令，僅供理解 2.add esp,4; // 將esp加4，因為棧向下生長的，偽指令，僅供理解

7.深入理解call,jmp,ret指令的等效過程

call 內存/立即數/寄儲器； //1.原下個EIP對應指令地址入棧;（esp-4） //2.修改EIP為新的； //3.跳轉EIP執行;jmp 內存/立即數/寄儲器； //1.修改EIP為新的； //2.跳轉EIP執行; 注:無條件執行，不改變棧ret； //1.修改EIP為新的棧頂數據； //2.esp +4;（恢復棧） //3.跳轉EIP執行;

8.為什么有時看到函數反匯編開頭會push ebp,push ebx,push esi等？

答：因為為了保護這些寄儲器的值在函數調用結束不被錯誤修改。如果研究的比較深，比如函數加上__declspec(naked)修飾 ，或者完全自己寫匯編，的確是可以不進行這樣操作，只要能維護好就行。下面給個簡單偽代碼，舉例為什么push edi

int a = fun1()+fun2(1,2);// 偽代碼，edi用來保存fun1（）的結果，然后與fun2（）返回值相加，所以edi最好要在fun2內部過程保護好 call fun1_address; // 調用fun1() mov edi eax; // fun1()返回值放到edi中 push 2; push 1;// 放入參數（1，2） call fun2_address; // 調用fun2（1，2） add edi eax; // 執行fun1()+fun2(1,2)，并放到edi中 mov ptr [a] edi; // 放到a對應棧內存中

9.C++虛函數的與反匯編

我們知道如果一個class沒有虛函數時，開始的第一個字段為第一個成員，但有了虛函數，第一個字段就變成虛表指針的地址，如果有多種繼承與虛繼承，這個復雜些，加入各個vbptr以及各個的vfptr，平同編譯器策略還是不同的，限于篇幅與主題，這個不細討論了，有興趣可以自己寫個demo調試一下。這里先以VS2019平臺編譯的win32分析

mainclass

我們可以借助VS自帶工具查看類的內存分布，tools->command line->Developer Command Prompt打開，輸入cl -d1reportSingleClassLayoutXXXX XXXX.cpp便可得到類的layout信息，可以觀測到C是16字節，第一個4字節內存是虛函數表vftab,然后是繼成A的成員m_iA,再次之B的成員m_iB,最后是C的對象m_iC。其中虛表函數分布也是簡單易看。

class C size(16):+---0 | +--- (base class B)0 | | +--- (base class A)0 | | | {vfptr}4 | | | m_iA| | +---8 | | m_iB| +--- 12 | m_iC+---C::$vftable@:| &C_meta| 00 | &C::fun1 | &C::fun22 | &A::funA3 | &B::funB4 | &C::funCC::fun this adjustor: 0 C::fun2 this adjustor: 0 C::funC this adjustor: 0

我們用IDA打開這個exe進行查看，32位就用32位IDA，64位就用64位的

File->open->生成exe文件路徑

定位到main函數，查看反匯編代碼

我們來逐行解析IDA的反匯編

.text:

由上面分析可知，在匯編層不一定和書寫完全一致，有時會遇到編譯器很強大的優化。我們再解釋一下內存分布，以便更加強化理解，本例pkC在堆上分配，pkC的虛表放在只讀數據段，里面有5個函數地址，（0 | &C::fun 1 | &C::fun2 2 | &A::funA 3 | &B::funB 4 | &C::funC)，代碼段當然就是各種函數的指令實體，這5個函數實體也放在這里。

10. STL的知識，最好看一下STL源碼解析那本書，沒看過也問題不大。以vector.size（）反匯編解析。

std

我們進行IDA反匯編靜態分析

.text:

從上面反匯編可看出，std::vector<long> vNum對象分配在棧區，本例在ebp+Memory中，大小是12個字節，是3個指針占用_Myfirst,_Mylast,_Myend，這要看源碼才清楚;vector容器的元素對象實際在堆區分配，這里放了一個long型100，占用8個字節，由STL的Alloc分配器new出來，Alloc的代碼也是值得研讀。這里size()函數根本沒有調用，由內聯復制過來了，且中間還被取std::cout地址插了一腳。size計算兩個指針地址相減，然后除以4,這些略為背后點知識，可能都要深入了解一下STL。

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好了，有了上面知識準備，開始進行Android Arm64調試，這里有幾個知識點

1.Arm64有31個通用整型寄存器，r0-r30。當使用64bits時候，命名x0-x30；使用32bits時，命名w0-w30

2.ESP變成sp，EIP變成pc

3.一般函數可以用r0到r7傳遞時不用棧，不夠時也用棧傳

4.返回值一般用r0，有時也用r8

5.常用指令，指令也是挺多的，記不住的也可以查。

• MOV x1，x0; 傳送指令，x0->x1
• ADD x0，x1，x2; 相加，x1+x2 ->x0
• SUB x0，x1，x2; 相減，x1-x2->x0
• AND x0，x0，#8; 相與，(x0&8)->x0
• ORR x0，x0，#8; 相或，(x0|8)->x0
• EOR x0，x0，#8; 相或，(x0^8)->x0
• LDR x0，[x1，#8]; 取內存（x1+8）地址放到x0
• STR x0, [sp, #8]; 取x0數據到SP+8內存地址
• STP x3, x4, [sp, #8]; 入棧
• LDP x3, x4, [sp, #8]; 出棧
• CMP x3,x4;比較x3，x4值
• CBZ x3, xxxxxx; x3為0，就跳到xxxxxx代碼段
• CBNZ x3, xxxxxx; x3不為0就跳到xxxxxx代碼段
• B/BL ; 絕對跳轉，返回地址保存到LR(x30)

實戰：1例野指針，一例沒有判空

1.打開IDA選擇New，打開要調試的so文件

2.打開主界面后，看崩潰的pc代碼段值，比如0x0000000014A3287C，按G鍵跳轉過到0x0000000014A3287C，然后手動找到函數開頭，也可以按空格鍵看調用關系圖。

3.對著代碼反推反匯編，這個需要一些經驗，對指令熟悉的越多，通常會越快，也和復雜度正相關，對于比較重要的地方，可以按；鍵加一些注釋幫助理解。

4.由于實際項目代碼非常復雜且不便公開，要推較長時間，我這里寫些假的代碼，只取最關鍵部分，模擬一下崩潰環境。

A：野指針，直接看這代小代碼，也問題不大，該判斷的也都判斷了

struct

我們崩潰在0000000000002C0C,用IDA進行Arm64反匯編，一行一行的分析

.text:

B：空指針

這種問題是比較簡單，但實際工程量大了，代碼量大了，比如1000萬行以上，要判斷的地方太多，或者有的地方理論上就不應該為空，都進行判斷有時也挺討厭，這種問題對工程大的相對有點惡心，但這種問題修復起來比較難，因為問題根源不在這，只是這里先發生而已。簡單示意一下，略去前面要推的代碼，只取最核心的。

struct

我們崩潰在0000000000002C20,用IDA進行Arm64反匯編，一行一行的分析

.text:

通過匯編分析我們可知pkA為空指針，要進行進一步修補。

文章就介紹到這里，希望和大家一起進步。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的crash工具解析_IDA反汇编静态调试Android平台C++的so文件Crash入门的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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