Android反编译:smali语法

jopen 10年前

前言

前面我们有说过android反编译的工具, 如何进行反编译。反编译后可以得到jar或者得到smali文件。Android采用的是java语言进行开发,但是Android系统有自己的虚拟机 Dalvik,代码编译最终不是采用的java的class,而是使用的smali。我们反编译得到的代码,jar的话可能很多地方无法正确的解释出来, 如果我们反编译的是smali则可以正确的理解程序的意思。因此,我们有必要熟悉smali语法。

类型的表示

java里面包含两种类型,原始类型和引用类型(包括对象),同时映射到smali也是有这两大类型。

原始类型

V void (只能用于返回值类型)
Z boolean
B byte
S short
C char
I int
J long
F float
D Double

对象类型

Lpackage/name/ObjectName; 相当于java中的package.name.ObjectName

L 表示这是一个对象类型
package/name 该对象所在的包
ObjectName 对象名称
; 标识对象名称的结束

数组的表示

[I 表示一个int型的一维数组,相当于int[];
增加一个维度增加一个[,如[[I表示int[][]

数组每一个维度最多255个;

对象数组表示也是类似,如String数组的表示是[Ljava/lang/String

寄存器与变量

java中变量都是存放在内存中的,android为了提高性能,变量都是存放在寄存器中的,寄存器为32位,可以支持任何类型,其中long和double是64为的,需要使用两个寄存器保存。

寄存器采用v和p来命名
v表示本地寄存器,p表示参数寄存器,关系如下

如果一个方法有两个本地变量,有三个参数

v0 第一个本地寄存器
v1 第二个本地寄存器
v2 p0 (this)
v3 p1 第一个参数
v4 p2 第二个参数
v5 p3 第三个参数

当然,如果是静态方法的话就只有5个寄存器了,不需要存this了。

.registers 使用这个指令指定方法中寄存器的总数
.locals 使用这个指定表明方法中非参寄存器的总数,放在方法的第一行。

方法和字段的表示

方法签名

methodName(III)Lpackage/name/ObjectName;

如果做过ndk开发的对于这样的签名应该很熟悉的,就是这样来标识一个方法的。
上面methodName标识方法名,III表示三个整形参数,Lpackage/name/ObjectName;表示返回值的类型。

方法的表示

Lpackage/name/ObjectName;——>methodName(III)Z
即 package.name.ObjectName中的 function boolean methondName(int a, int b, int c) 类似这样子

字段的表示

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

即表示: 包名,字段名和各字段类型

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

来源:Sam的博客