由于研究生阶段的方向是Android逆向，然而破解一个Android程序的通常方法是将apk文件利用工具反编译，生成smail格式的反汇编代码，然后阅读smail文件的代码来理解程序的运行机制，找到程序的突破口以后再进行修改和调试。

所以掌握好smail汇编代码，对于安卓逆向很重要，故在此学习并记录。

一、基础知识

1、Dalvik虚拟机

了解Dalvik虚拟机的基本特性和工作原理，对掌握Android运行程序十分重要。

1.1 Dalvik虚拟机特点

（1）体积小，占用内存空间小;
（2）专有的DEX可执行文件格式，体积更小，执行速度更快; 
（3）常量池采用32位索引值，寻址类方法名、字段名、常量更快;
（4）基于寄存器架构，并拥有一套完整的指令系统;
（5）提供了对象生命周期管理、堆栈管理、线程管理、安全和异常管理以及垃圾回收等重要功能;（6）所有的Android程序都运行在Android系统进程里，每个进程对应着一个Dalvik虚
拟机实例。

1.2 Dalvik虚拟机与java虚拟机的区别

（1） Java虚拟机运行的是Java字节码，Dalvik虚拟机运行的是Dalvik字节码。传统的Java程序经过编译,生成Java字节码保存在class文件中，Java虚拟机通过解码class文件中的内容来运行程序。而Dalvik虚拟机运行的是Dalvik字节码，所有的Dalvik字节码由Java字节码转换而来，并被打包到-一个DEX (Dalvik Executable) 可执行文件中，Dalvik虚拟机通过解释DEX文件来执行这些字节码。

（2）Dalvik可执行文件体积更小，Android SDK中有一个叫dx的工具负责将java字节码转换成Dalvik字节码，由于dx工具对常量池的压缩，使得相同的字符串、常量在DEX文件中只出现一次，从而大大减小了文件的体积。

（3）java虚拟机与Dalvik虚拟机的架构不同，Java虚拟机基于栈架构。程序在运行时虛拟机需要频繁的从栈上读取或写入数据，这个过程需要更多的指令分派与内存访问次数，会耗费不少CPU时间，对于像手机设备资源有限的设备来说，这是相当大的一笔开销。Dalvik虚拟机基于寄存器架构。数据的访问通过寄存器间直接传递，这样的访问方式比基于栈方式要快很多。

2、Dalvik寄存器

2.1  了解Dalvik寄存器

Dalvik虚拟机基于寄存器架构，在代码中大量地使用到了寄存器。Dalvik虚拟机是作用.
于特定架构的CPU.上运行的，在设计之初采用了ARM架构，ARM架构的CPU本身集成
了多个寄存器，Dalvik将部分寄存器映射到了ARM寄存器上，还有--部分则通过调用栈进
行模拟。注意: Dalvik 中用到的寄存器都是32位的，支持任何类型，64位类型用2个相邻
寄存器表示。

Dalvik虚拟机支持多少个虚拟寄存器呢?通过查看Dalvik指令格式表,可以发现类似“00)|op
AAAA BBBB”的指令，它的语法为“op vAAAA, vBBBB”,其中每个大写字母代表4位, AAAA、
BBBB最大值是2的16次方即65536,寄存器采用v0作起始值,因此，它的取值范围是v0 ~v65535。

2.2  两种不同的寄存器的表示方法——v命名法与p命名法

假设一一个函数使用到M个寄存器，并且该函数有N个参数，根据Dalvik虚拟机参数传递
方式中的规定:参数使用最后的N个寄存器中，局部变量使用从v0开始的前M-N个寄存器。
v命名法采用以小写字母“v”开头的方式表示函数中用到的局部变量与参数，所有的
寄存器命名从v0开始，依次递增。

p命名法对函数的局部变量寄存器命名没有影响，它的命名规则是:函数中引入的参数
命名从p0开始，依次递增。对于foo0 函数，p命名法会用到v0、v1、p0、 p1、p2等五个
寄存器，v0与v1同样用来表示函数的局部变量寄存器，p0表示被传入的Hello对象的引用，
p1与p2分别表示两个传入的整形参数。

 （由此可以看出，以p命名法来命名寄存器的话，在以后寄存器数量很多的情况下，分析起来将会更加方便，所以p命名法出现的次数应该会更多，优势更加明显。）

2.3 Dalvik字节码的类型、方法与字段表示法

Dalvik字节码有着一套自己的类型、方法与字段表示方法，这些方法与Dalvik 虚拟机
指令集- -起组成了一条 条的Dalvik汇编代码。

1、类型

Dalvik字节码只有两种类型，基本类型与引用类型。Dalvik使用这两种类型来表示Java
语言的全部类型,除了对象与数组属于引用对象外,其他的Java类型都是基本类型。BakSmali
严格遵守了DEX文件格式中的类型描述符(DEX文件格式将在后面进行介绍)定义。

每个Dalvik寄存器都是32位大小，对于小于或等于32位长度的类型来说，一个寄存
器就可以存放该类型的值，而像J D等64位的类型，它们的值是使用相邻两个寄存器来存
储的，如v0与v1、v3与v4等。
L类型可以表示Java类型中的任何类。这些类在Java代码中以package.name.ObjectName
方式引用，到了Dalvik汇编代码中，它们以Lpackage/name/ObjectName;形式表示，注意最
后有个分号，L表示后面跟着一 一个Java类，package/name/表示对象所在的包，ObjectName
表示对象的名称，最后的分号表示对象名结束。例如: Ljava/lang/String;相当于
java.lang.String。
[类型可以表示所有基本类型的数组。[后面紧跟基本类型描述符，如[I 表示一- 个整型一
维数组，相当于Java中的int[]。多个[在-起时可用来表示多维数组，如[I表示int[]D]， [[I
表示int[]D]。注意多维数组的维数最大为255个。
L与[可以同时使用用来表示对象数组。如[Ljava/lang/String;就 表示Java 中的字符串
数组。
 

 

 

标签：逆向,Java,字节,Dalvik,虚拟机,smail,寄存器,类型,Android
来源： https://blog.csdn.net/weixin_45729611/article/details/121522709