アンドロイドの逆コンパイル: smali 構文

前書き

Android 逆コンパイル ツールとその逆コンパイル方法については以前に説明しました。逆コンパイル後、jar または smali ファイルを取得できます。 Android は開発に Java 言語を使用しますが、Android システムには独自の仮想マシン Dalvik があり、最終的にコードのコンパイルには Java クラスを使用せず、smali を使用します。逆コンパイルしたコードがjarだと正しく解釈されない箇所が多く、smaliを逆コンパイルするとプログラムの意味が正しく理解できます。したがって、smali 構文に精通する必要があります。

型の表現

Javaにはプリミティブ型と参照型(オブジェクトを含む)の2つの型があり、smaliにマッピングされたこれら2つの型もあります。

プリミティブ型

V void (戻り値の型にのみ使用可能)
Z boolean
B byte
S short
C char
I int
J long
F float
D Double

オブジェクト型

Lpackage/ name /ObjectName; java

L の package.name.ObjectName に相当します。これがオブジェクトタイプであることを示します
package/name オブジェクトが配置されているパッケージ
ObjectName オブジェクト名の末尾を識別します

;配列の

[ I は int[] と同等の int 型の 1 次元配列を表します。

次元を追加し、[[I は int[][] を表します

最大数配列の各次元は 255;

オブジェクトの配列表現も同様に、例えば String 配列の表現は [Ljava/lang/String です

Java のレジスタと変数

変数はすべてメモリに格納されます。 Android のパフォーマンスを向上させるために、変数はレジスタに保存されます。レジスタは 32 ビットで、あらゆる型をサポートできます。そのうち、long と double は 64 ビットで、2 つのレジスタに保存する必要があります。

レジスタはvで名前が付けられており、p

vはローカルレジスタ、pはパラメータレジスタを表し、その関係は次のとおりです

メソッドに2つのローカル変数がある場合、パラメータは3つあります

v0 最初のローカルレジスタ

v1 2 番目のローカルレジスタ
v2 p0 (this)
v3 p1 最初のパラメータ
v4 p2 2 番目のパラメータ
v5 p3 3 番目のパラメータ

もちろん、静的メソッドであればレジスタは 5 つしかなく、その必要はありませんこれを保管してください。

.registers この命令を使用して、メソッド内のレジスタの総数を指定します。

.locals この指定を使用して、メソッド内の非パラメータ レジスタの総数を示し、メソッドの最初の行に配置します。

メソッドとフィールドの表現

メソッドシグネチャ

methodName(III)Lpackage/name/ObjectName;

ndk 開発を行ったことがある場合は、メソッドを識別する方法であるこのようなシグネチャに精通しているはずです。

上記の methodName はメソッド名を表し、III は 3 つの整数パラメータを表し、Lpackage/name/ObjectName は戻り値の型を表します。

メソッドの表現

Lpackage/name/ObjectName;——>methodName(III)Z

つまり、package.name.ObjectNameの関数boolean methodondName(int a, int b, int c)はこれに似ています。

field

Lpackage/name/ObjectName;——>FieldName:Ljava/lang/String;

の表現は、パッケージ名、フィールド名、各フィールドの型を意味します

方法的定义

比如我下面的一个方法

private static int sum(int a, int b) {
        return a+b;
}

使用编译后是这样

.method private static sum(II)I

.locals 4 #表示需要申请4个本地寄存器

.parameter

.parameter #这里表示有两个参数

.prologue

.line 27

move v0, p0

.local v0, a:I

move v1, p1

.local v1, b:I

move v2, v0

move v3, v1

add-int/2addr v2, v3

move v0, v2

.end local v0 #a:I

return v0

.end method

从上面可以看到函数声明使用.method开始 .end method结束，java中的关键词private,static 等都可以使用，同时使用签名来表示唯一的方法，这里是sum(II)I。

声明成员

.field private name:Lpackage/name/ObjectName;
比如：private TextView mTextView;表示就是
.field private mTextView:Landroid/widget/TextView;
private int mCount;
.field private mCount:I

指令执行

smali字节码是类似于汇编的，如果你有汇编基础，理解起来是非常容易的。

比如：
move v0, v3 #把v3寄存器的值移动到寄存器v0上.

const v0， 0×1 #把值0×1赋值到寄存器v0上。

invoke-static {v4, v5}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->sum(II)I #执行方法sum(),v4,v5的值分别作为sum的参数。

其他

通过前面我们可以看到，smali就是类似汇编，其中很多命令，我们可以去查它的手册来一一对应。学习时，我们可以自己写一个比较简单的java文件，然后转成smali文件来对照学习。

下面，我贴一个我写的一个比较简单的java文件以及其对应的smali，其中包含if判断和for循环。

java文件：

package me.isming.myapplication;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    private TextView mTextView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
        mTextView.setText("a+b=" + sum(1,2) + "a>b?" + max(1,2) + "5 accumulate:" + accumulate(5));
    }
    private static int sum(int a, int b) {
        return a+b;
    }
    private boolean max(int a, int b) {
        if (a > b) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 
    private int accumulate(int a) {
        if (a <= 0) {
            return 0;
        }
        int sum = 0;
        for(int i = 0; i <= a; i++) {
            sum += a;
        }
        return sum;
    }
}

对应的smali:

.class public Lme/isming/myapplication/MainActivity;

.super Landroid/support/v7/app/ActionBarActivity;

.source "MainActivity.java"

# instance fields

.field private mTextView:Landroid/widget/TextView;

# direct methods

.method public constructor <init>()V

    .locals 2

    .prologue

    .line 10

    move-object v0, p0

    .local v0, this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    move-object v1, v0

    invoke-direct {v1}, Landroid/support/v7/app/ActionBarActivity;-><init>()V

    return-void

.end method

.method private accumulate(I)I

    .locals 6

    .parameter

    .prologue

    .line 39

    move-object v0, p0

    .local v0, this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    move v1, p1

    .local v1, a:I

    move v4, v1

    if-gtz v4, :cond_0

    .line 40

    const/4 v4, 0x0

    move v0, v4

    .line 46

    .end local v0           #this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    :goto_0

    return v0

    .line 42

    .restart local v0       #this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    :cond_0

    const/4 v4, 0x0

    move v2, v4

    .line 43

    .local v2, sum:I

    const/4 v4, 0x0

    move v3, v4

    .local v3, i:I

    :goto_1

    move v4, v3

    move v5, v1

    if-gt v4, v5, :cond_1

    .line 44

    move v4, v2

    move v5, v1

    add-int/2addr v4, v5

    move v2, v4

    .line 43

    add-int/lit8 v3, v3, 0x1

    goto :goto_1

    .line 46

    :cond_1

    move v4, v2

    move v0, v4

    goto :goto_0

.end method

.method private max(II)Z

    .locals 5

    .parameter

    .parameter

    .prologue

    .line 31

    move-object v0, p0

    .local v0, this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    move v1, p1

    .local v1, a:I

    move v2, p2

    .local v2, b:I

    move v3, v1

    move v4, v2

    if-le v3, v4, :cond_0

    .line 32

    const/4 v3, 0x1

    move v0, v3

    .line 34

    .end local v0           #this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    :goto_0

    return v0

    .restart local v0       #this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    :cond_0

    const/4 v3, 0x0

    move v0, v3

    goto :goto_0

.end method

.method private static sum(II)I

    .locals 4

    .parameter

    .parameter

    .prologue

    .line 27

    move v0, p0

    .local v0, a:I

    move v1, p1

    .local v1, b:I

    move v2, v0

    move v3, v1

    add-int/2addr v2, v3

    move v0, v2

    .end local v0           #a:I

    return v0

.end method

# virtual methods

.method protected onCreate(Landroid/os/Bundle;)V

    .locals 8

    .parameter

    .prologue

    .line 16

    move-object v0, p0

    .local v0, this:Lme/isming/myapplication/MainActivity;

    move-object v1, p1

    .local v1, savedInstanceState:Landroid/os/Bundle;

    move-object v2, v0

    move-object v3, v1

    invoke-super {v2, v3}, Landroid/support/v7/app/ActionBarActivity;->onCreate(Landroid/os/Bundle;)V

    .line 17

    move-object v2, v0

    const v3, 0x7f030017

    invoke-virtual {v2, v3}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->setContentView(I)V

    .line 19

    move-object v2, v0

    move-object v3, v0

    const v4, 0x7f08003f

    invoke-virtual {v3, v4}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->findViewById(I)Landroid/view/View;

    move-result-object v3

    check-cast v3, Landroid/widget/TextView;

    iput-object v3, v2, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->mTextView:Landroid/widget/TextView;

    .line 21

    move-object v2, v0

    iget-object v2, v2, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->mTextView:Landroid/widget/TextView;

    new-instance v3, Ljava/lang/StringBuilder;

    move-object v7, v3

    move-object v3, v7

    move-object v4, v7

    invoke-direct {v4}, Ljava/lang/StringBuilder;-><init>()V

    const-string v4, "a+b="

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    const/4 v4, 0x1

    const/4 v5, 0x2

    invoke-static {v4, v5}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->sum(II)I

    move-result v4

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(I)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    const-string v4, "a>b?"

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    move-object v4, v0

    const/4 v5, 0x1

    const/4 v6, 0x2

    invoke-direct {v4, v5, v6}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->max(II)Z

    move-result v4

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(Z)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    const-string v4, "5 accumulate:"

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    move-object v4, v0

    const/4 v5, 0x5

    invoke-direct {v4, v5}, Lme/isming/myapplication/MainActivity;->accumulate(I)I

    move-result v4

    invoke-virtual {v3, v4}, Ljava/lang/StringBuilder;->append(I)Ljava/lang/StringBuilder;

    move-result-object v3

    invoke-virtual {v3}, Ljava/lang/StringBuilder;->toString()Ljava/lang/String;

    move-result-object v3

    invoke-virtual {v2, v3}, Landroid/widget/TextView;->setText(Ljava/lang/CharSequence;)V

    .line 23

    return-void

.end method

参考资料

最后附上一些参考资料：

http://pallergabor.uw.hu/androidblog/dalvik_opcodes.html

https://code.google.com/p/smali/w/list

http://www.miui.com/thread-409543-1-1.html