/* OpenIDA - Outil d'analyse de fichiers binaires * macro.c - vue macroscopique des liens entre blocs d'instructions * * Copyright (C) 2012 Cyrille Bagard * * This file is part of OpenIDA. * * OpenIDA is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License as published by * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or * (at your option) any later version. * * OpenIDA is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with Foobar. If not, see . */ #include "macro.h" #include #include "../blocks/flow.h" #include "../blocks/virtual.h" /* Indications sur une branche */ typedef struct _branch_info { vmpa_t *jumps; /* Jalons de la branche */ size_t count; /* Quantité de ces jalons */ } branch_info; /** * Macros pour le marquage des instructions traitées. * Dans un soucis d'optimisation, on ne traite que les instructions * démarrant un bloc. */ #define MACRO_MARK_AS_PROCESSED(_instr) g_object_set_data(G_OBJECT(_instr), "macro_done", _instr) #define MACRO_IS_PROCESSED(_instr) (g_object_get_data(G_OBJECT(_instr), "macro_done") != NULL) #define MACRO_CLEAR_PROCESSED(_instr) g_object_set_data(G_OBJECT(_instr), "macro_done", NULL) /* Indique si une adresse est retenue comme point de passage. */ static bool is_addr_in_branch(const branch_info *, const vmpa_t *, bool, size_t *); /* Identifie les différents points de passage d'une branche. */ static void find_next_jumps(GArchInstruction *, vmpa_t, vmpa_t, branch_info *); /* Retrouve le point de ralliement entre deux branches. */ static vmpa_t compute_first_common_addr(branch_info *, branch_info *); /* Retrouve le point de ralliement entre un groupe de branches. */ static vmpa_t compute_first_common_addr_in_group(const branch_info *, size_t); /* Procède à la définition de bloc regroupant des instructions. */ static GInstrBlock *build_instruction_block(GArchInstruction *, vmpa_t, vmpa_t, vmpa_t); /****************************************************************************** * * * Paramètres : info = informations à consulter. * * addr = adresse à rechercher. * * fast = autorise une recherche rapide. * * pos = enregistrement de la position de la trouvaille. [OUT] * * * * Description : Indique si une adresse est retenue comme point de passage. * * * * Retour : true si le jalon est déjà dans la liste, false sinon. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static bool is_addr_in_branch(const branch_info *info, const vmpa_t *addr, bool fast, size_t *pos) { bool result; /* Bilan à retourner */ size_t i; /* Boucle de parcours */ void *ptr; /* Résultat des recherches */ result = false; if (!fast) for (i = 0; i < info->count && !result; i++) { result = (info->jumps[i] == *addr); if (result && pos != NULL) *pos = i; } else { ptr = bsearch(addr, info->jumps, info->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa); result = (ptr != NULL); if (result && pos != NULL) *pos = (ptr - ((void *)info->jumps)) / sizeof(vmpa_t); } return result; } /****************************************************************************** * * * Paramètres : instrs = ensemble des instructions d'assemblage. * * start = adresse de début du bloc. * * end = adresse de fin du bloc (exclusive). * * count = nombre de sauts détectés. [OUT] * * * * Description : Identifie les différents points de passage d'une branche. * * * * Retour : Jalons dans le flot d'exécution. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static void find_next_jumps(GArchInstruction *instrs, vmpa_t start, vmpa_t end, branch_info *info) { GArchInstruction *iter; /* Boucle de parcours #1 */ GArchInstruction **dests; /* Instr. visée par une autre */ InstructionLinkType *types; /* Type de lien entre lignes */ size_t dcount; /* Nombre de liens de dest. */ size_t i; /* Boucle de parcours #2 */ vmpa_t addr; /* Adresse de la destination */ /* On évite de boucler... */ if (is_addr_in_branch(info, &start, false, NULL)) return; info->jumps = (vmpa_t *)realloc(info->jumps, ++(info->count) * sizeof(vmpa_t)); info->jumps[info->count - 1] = start; /* On suit le flot jusqu'à la prochaine bifurcation */ for (iter = g_arch_instruction_find_by_address(instrs, start, true); iter != NULL; iter = g_arch_instruction_get_next_iter(instrs, iter, end)) { if (g_arch_instruction_is_return(iter)) { iter = NULL; break; } if (!g_arch_instruction_has_destinations(iter)) continue; dcount = g_arch_instruction_get_destinations(iter, &dests, &types, NULL); for (i = 0; i < dcount; i++) switch (types[i]) { case ILT_EXEC_FLOW: case ILT_JUMP: case ILT_CASE_JUMP: case ILT_JUMP_IF_TRUE: case ILT_JUMP_IF_FALSE: g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr); find_next_jumps(instrs, addr, end, info); break; default: break; } break; } /* Si on termine... */ if (iter != NULL && !is_addr_in_branch(info, &end, false, NULL)) { info->jumps = (vmpa_t *)realloc(info->jumps, ++(info->count) * sizeof(vmpa_t)); info->jumps[info->count - 1] = end; } } /****************************************************************************** * * * Paramètres : a = premier ensemble de jalons à parcourir. * * b = second ensemble de jalons à parcourir. * * * * Description : Retrouve le point de ralliement entre deux branches. * * * * Retour : Adresse commune à deux branches. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static vmpa_t compute_first_common_addr(branch_info *a, branch_info *b) { vmpa_t result; /* Adresse trouvée à retourner */ size_t i; /* Boucle de parcours */ /* Valeur conceptuellement impossible à renvoyer */ result = VMPA_MAX; //qsort(a->jumps, a->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa); //qsort(b->jumps, b->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa); for (i = 0; i < a->count && result == VMPA_MAX; i++) if (is_addr_in_branch(b, &a->jumps[i], false, NULL)) result = a->jumps[i]; return result; } /****************************************************************************** * * * Paramètres : list = liste d'ensembles de jalons à parcourir. * * count = taille de cette liste. * * * * Description : Retrouve le point de ralliement entre un groupe de branches. * * * * Retour : Adresse commune aux branches. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static vmpa_t compute_first_common_addr_in_group(const branch_info *list, size_t count) { vmpa_t result; /* Adresse trouvée à retourner */ size_t i; /* Boucle de parcours #1 */ bool keep; /* Candidate à garder ? */ size_t j; /* Boucle de parcours #2 */ /* Valeur conceptuellement impossible à renvoyer */ result = VMPA_MAX; //qsort(a->jumps, a->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa); //qsort(b->jumps, b->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa); for (i = 0; i < list[0].count && result == VMPA_MAX; i++) { keep = true; for (j = 1; j < count && keep; j++) keep = is_addr_in_branch(&list[j], &list[0].jumps[i], false, NULL); if (keep) result = list[0].jumps[i]; } return result; } /****************************************************************************** * * * Paramètres : list = liste d'ensembles de jalons à parcourir. * * count = taille de cette liste. * * * * Description : Retrouve le point de ralliement entre un groupe de branches. * * * * Retour : Adresse commune aux branches. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static vmpa_t avoid_cases_common_part(const branch_info *list, size_t cur, size_t count, vmpa_t max) { vmpa_t result; /* Adresse trouvée à retourner */ size_t found_pos; /* Plus petit tronc commun */ size_t i; /* Boucle de parcours */ size_t pos; /* Emplacement du cas commun */ result = max; found_pos = list[cur].count; for (i = 0; i < count; i++) { if (i == cur) continue; if (is_addr_in_branch(&list[cur], &list[i].jumps[0], false, &pos)) { if (pos < found_pos) result = list[i].jumps[0]; } } return result; } /****************************************************************************** * * * Paramètres : instrs = ensemble des instructions d'assemblage. * * start = adresse de début du bloc. * * end = adresse de fin du bloc (exclusive). * * stop = adresse d'arrêt en cas de saut ou VMPA_MAX. * * * * Description : Procède à la définition de bloc regroupant des instructions. * * * * Retour : Bloc créé et enregistré, ou NULL si erreur. * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ static GInstrBlock *build_instruction_block(GArchInstruction *instrs, vmpa_t start, vmpa_t end, vmpa_t stop) { GInstrBlock *result; /* Regroupement à retourner */ GInstrBlock *result_cached; /* Temporisation pour unicité */ branch_info main_branch; /* Flot d'exécution complet */ GArchInstruction *first; /* Première instruction */ GArchInstruction *last; /* Dernière instruction */ GArchInstruction *iter; /* Boucle de parcours */ vmpa_t addr; /* Adresse de la destination */ GArchInstruction **dests; /* Instr. visée par une autre */ InstructionLinkType *types; /* Type de lien entre lignes */ size_t dcount; /* Nombre de liens de dest. */ size_t i; /* Boucle de parcours #1 */ GInstrBlock *block; /* Nouveau bloc mis en place */ GInstrBlock *parent; /* Mémorisation pour les liens */ GInstrBlock *group; /* Regroupement de blocs */ branch_info *cases_branches; /* Branches d'un aiguillage */ size_t cases_count; /* Nombre d'aiguillages */ branch_info true_branch; /* Branche 'condition vraie' */ branch_info false_branch; /* Branche 'condition fausse' */ branch_info *excep_branches; /* Branches d'exceptions */ size_t excep_count; /* Nombre d'exceptions */ vmpa_t next_addr; /* Prochaine instruction visée */ size_t j; /* Boucle de parcours #2 */ vmpa_t stop_addr; /* Adresse de fin de bloc */ result = NULL; result_cached = NULL; /** * Procédure d'ajout de blocs : pour le premier, on conserve le bloc en mémoire * et on attend. Si rien ne suit, il constitura l'unique retour. Sinon, on * l'ajoute à partir de la sauvegarde, et le reste suit. */ #define DELAYED_BLOCK_ADDING(res, cache, blk) \ do \ { \ if (res == NULL) \ { \ if (cache == NULL) \ cache = blk; \ else \ { \ res = g_virtual_block_new(); \ g_virtual_block_add_child(G_VIRTUAL_BLOCK(res), cache); \ } \ } \ \ if (res != NULL) \ g_virtual_block_add_child(G_VIRTUAL_BLOCK(res), blk); \ \ } \ while (0) first = NULL; last = NULL; memset(&main_branch, 0, sizeof(branch_info)); find_next_jumps(instrs, start, end, &main_branch); //printf("[+] blocking 0x%08llx -> 0x%08llx... stop @ 0x%08llx\n", start, end, stop); for (iter = g_arch_instruction_find_by_address(instrs, start, true); iter != NULL; ) { g_arch_instruction_get_location(iter, NULL, NULL, &addr); if (addr == stop) break; /* On s'arrêter si l'instruction est déjà décompilée */ if (MACRO_IS_PROCESSED(iter)) break; if (first == NULL) first = iter; last = iter; /* On n'approfondit que les chemins qui se séparent */ if (!g_arch_instruction_has_destinations(iter)) { iter = g_arch_instruction_get_next_iter(instrs, iter, end); continue; } /* Adaptations en fonction du type de bifurcation */ dcount = g_arch_instruction_get_destinations(iter, &dests, &types, NULL); next_addr = 0; cases_branches = NULL; cases_count = 0; memset(&true_branch, 0, sizeof(branch_info)); memset(&false_branch, 0, sizeof(branch_info)); excep_branches = NULL; excep_count = 0; for (i = 0; i < dcount; i++) switch (types[i]) { case ILT_EXEC_FLOW: case ILT_JUMP: block = g_flow_block_new(instrs, first, iter); MACRO_MARK_AS_PROCESSED(first); first = NULL; DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &next_addr); break; case ILT_CASE_JUMP: g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr); cases_branches = (branch_info *)realloc(cases_branches, ++cases_count * sizeof(branch_info)); memset(&cases_branches[cases_count - 1], 0, sizeof(branch_info)); find_next_jumps(instrs, addr, end, &cases_branches[cases_count - 1]); break; case ILT_JUMP_IF_TRUE: g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr); find_next_jumps(instrs, addr, end, &true_branch); break; case ILT_JUMP_IF_FALSE: g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr); find_next_jumps(instrs, addr, end, &false_branch); break; case ILT_CATCH_EXCEPTION: g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr); excep_branches = (branch_info *)realloc(excep_branches, ++excep_count * sizeof(branch_info)); memset(&excep_branches[excep_count - 1], 0, sizeof(branch_info)); find_next_jumps(instrs, addr, end, &excep_branches[excep_count - 1]); break; default: if (next_addr == 0) next_addr = VMPA_MAX; break; } /* Post-traitements de ILT_CASE_JUMP */ if (cases_count > 0) { /** * On doit clôturer le bloc renvoyant vers les branches de cas ici. * Les sauts conditionnels sont normalement présents de façon exclusive, * sauf pour les exceptions, qui sont traitées après. */ block = g_flow_block_new(instrs, first, iter); MACRO_MARK_AS_PROCESSED(first); first = NULL; DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); printf(" --- cases --- start\n"); next_addr = compute_first_common_addr_in_group(cases_branches, cases_count); printf(" stop :: 0x%08llx\n", next_addr); parent = block; group = g_virtual_block_new(); do { size_t _i, _j; for (_i = 0; _i < cases_count; _i++) { printf(" [case %d] : ", _i); for (_j = 0; _j < cases_branches[_i].count; _j++) printf("0x%08lx ", cases_branches[_i].jumps[_j]); printf("\n"); } } while (0); for (j = 0; j < cases_count; j++) { printf(" ## %zu start=0x%08lx (0x%08lx)...\n", j, cases_branches[j].jumps[0], next_addr); //block = build_instruction_block(instrs, cases_branches[j].jumps[0], end, next_addr); //next_addr = avoid_cases_common_part(cases_branches, j, cases_count, next_addr); block = build_instruction_block(instrs, cases_branches[j].jumps[0], end, avoid_cases_common_part(cases_branches, j, cases_count, next_addr)); printf(" %p (0x%08lx)\n", block, avoid_cases_common_part(cases_branches, j, cases_count, next_addr)); if (block != NULL) g_virtual_block_add_child(G_VIRTUAL_BLOCK(group), block); free(cases_branches[j].jumps); } if (g_virtual_block_count_children(G_VIRTUAL_BLOCK(group)) > 0) { DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, group); g_instr_block_set_links_block(parent, group); } else g_object_unref(G_OBJECT(group)); printf(" --- cases --- end\n"); free(cases_branches); } if (next_addr == VMPA_MAX) { iter = g_arch_instruction_get_next_iter(instrs, iter, end); continue; } else if (true_branch.count > 0 || false_branch.count > 0) { next_addr = compute_first_common_addr(&true_branch, &false_branch); next_addr = MIN(next_addr, end); /** * On doit clôturer le bloc renvoyant vers les branches 'true' et 'false' ici. * Les sauts conditionnels sont normalement présents de façon exclusive, * sauf pour les exceptions, qui sont traitées après. */ block = g_flow_block_new(instrs, first, iter); MACRO_MARK_AS_PROCESSED(first); first = NULL; DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); parent = block; group = g_virtual_block_new(); block = build_instruction_block(instrs, true_branch.jumps[0], end, next_addr); if (block != NULL) g_virtual_block_add_child(G_VIRTUAL_BLOCK(group), block); block = build_instruction_block(instrs, false_branch.jumps[0], end, next_addr); if (block != NULL) g_virtual_block_add_child(G_VIRTUAL_BLOCK(group), block); if (g_virtual_block_count_children(G_VIRTUAL_BLOCK(group)) > 0) { DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, group); g_instr_block_set_links_block(parent, group); } else g_object_unref(G_OBJECT(group)); free(true_branch.jumps); free(false_branch.jumps); if (next_addr == end) break; } /* Post-traitements de ILT_CATCH_EXCEPTION */ if (excep_count > 0) { if (first != NULL) { block = g_flow_block_new(instrs, first, iter); MACRO_MARK_AS_PROCESSED(first); first = NULL; DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); } for (j = 0; j < excep_count; j++) { stop_addr = compute_first_common_addr(&main_branch, &excep_branches[j]); //next_addr = MIN(next_addr, end); block = build_instruction_block(instrs, excep_branches[j].jumps[0], end, stop_addr); if (block != NULL) DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); free(excep_branches[j].jumps); } free(excep_branches); } /* Détermination du prochain point de chute */ iter = g_arch_instruction_find_by_address(instrs, next_addr, true); } if (first != NULL && last != NULL) { if (!MACRO_IS_PROCESSED(first)) { //printf("--close?--\n"); block = g_flow_block_new(instrs, first, last); MACRO_MARK_AS_PROCESSED(first); //printf("--close!--\n"); DELAYED_BLOCK_ADDING(result, result_cached, block); } } if ((result != NULL ? result : result_cached) == NULL) { //printf("WARNING :: null !\n"); //exit(0); } return (result != NULL ? result : result_cached); } /****************************************************************************** * * * Paramètres : list = ensemble d'instructions à relier. * * routines = prototypes existants à insérer. * * count = quantité de ces prototypes. * * statusbar = barre de statut avec progression à mettre à jour.* * id = identifiant du message affiché à l'utilisateur. * * * * Description : Regroupe les instructions par blocs. * * * * Retour : - * * * * Remarques : - * * * ******************************************************************************/ void group_routines_instructions(GArchInstruction *list, GBinRoutine **routines, size_t count, GtkExtStatusBar *statusbar, guint id) { size_t i; /* Boucle de parcours */ vmpa_t start; /* Adresse de départ */ vmpa_t end; /* Adresse de fin */ GInstrBlock *block; /* Regroupement d'instructions */ for (i = 0; i < count; i++) { start = g_binary_routine_get_address(routines[i]); end = start + g_binary_routine_get_size(routines[i]); block = build_instruction_block(list, start, end, VMPA_MAX); g_binary_routine_set_basic_blocks(routines[i], block); gtk_extended_status_bar_update_activity(statusbar, id, (i + 1) * 1.0 / count); } }