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nop操作码的用途是什么？

2008-10-24 129 views
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我正在通过MSIL，并注意到有很多nop说明。 MSDN文章说，他们不采取任何行动，如果操作码被修补，则用于填充空间。它们在调试构建中比发布构建中用得更多。我知道在汇编语言中使用这些类型的语句来确保操作码符合字边界，但为什么它在MSIL中需要？nop操作码的用途是什么？

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2008-10-24 Dan Goldstein

+18

这些答案在语言编译程序发出的MSIL nop指令与程序集运行时JIT编译器发出的x86 nop指令（在该平台上）之间存在质量混淆。 [事实上，接受的答案是关于x86的nops，并且与MSIL没有任何关系。] 理想情况下，这个问题应该分成两个不同的问题：MSIL :: nop的目的是什么？和本地平台nop的目的？ – 2009-11-29 19:57:38

回答

88

的NOP一举数得：

  • 他们允许调试器放置一个断点，即使与他人在生成的代码相结合的线。
  • 它允许加载程序用不同大小的目标偏移量来跳转跳转。
  • 它允许一段代码在特定的边界对齐，这对缓存很有好处。
  • 它允许增量链接以调用新的部分来覆盖代码块，而不必担心整体功能会改变大小。

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2008-10-24 19:41:12

8

它为代码中的基于行的标记（例如断点）提供了一个机会，在该代码中，发布版本不会发出任何消息。

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2008-10-24 19:16:39 harpo

+0

断点是否需要一个nop？为什么不在普通操作码上放一个断点？ – 2008-10-24 19:23:43

+4

许多常规操作码在发布版本中得到了优化。这会弄乱你的断点，除非有一个占位符，否则断点仍然指向 – Jimmy 2008-10-24 19:28:49

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在调试版本中，它们也被用来提供一个指令来打破代码没有指令的地方。例如，打开大括号。 – 2008-10-24 19:31:29

3

它们的一个经典用法是让调试器始终可以将源代码行与IL指令相关联。

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2008-10-24 19:17:58

+0

难道这不可能发生吗？ – 2008-10-24 19:24:17

+0

由于msil在运行时编译为JIT，因此可能会丢失该映射（例如，本机指令没有唯一的MSIL指令）。 NOP被用作从语言编译器到JIT编译器的通信机制来保存这种映射。 – 2008-12-28 18:18:50

4

老兄！ No-op太棒了！这是一种无用之事，但消耗时间的指令。在昏暗的黑暗时代，您可以用它在关键循环中进行微调，或者更重要的是作为自我修改代码中的填充。

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2008-10-24 19:19:02 plinth

1

它们允许链接器用较短的指令（短跳转）替换较长的指令（通常是跳转）。 NOP需要额外的空间 - 代码不能移动，因为它会阻止其他跳转工作。这发生在链接时间，所以编译器无法知道长短跳是否合适。

至少，这是他们的传统用途之一。

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2008-10-24 19:22:23 MarkR

3

他们可能会在调试时使用它们来支持编辑和继续。它为调试器提供了工作空间，可以在不更改偏移量的情况下替换旧代码。

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2008-10-24 19:24:02

1

这不是您的具体问题的答案，但回到过去，您可以使用NOP填充branch delay slot ，如果你不能用其他有用的指令填写它。

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2008-10-24 19:26:04

1

.NET编译器对齐MSIL输出吗？我想这对于加速访问IL可能是有用的......另外，我的理解是，它的设计是可移植的，并且在一些其他硬件平台上需要对齐访问。

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2008-10-24 19:27:27

2

在软件破解的场景中，解锁应用程序的一个经典方法是使用NOP补丁来检查密钥或注册或时间段，或者不会做任何事情的行，并简单地继续启动应用程序如果它被注册。

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2008-10-24 19:33:08 shoosh

2

我也看到了代码中的NOP，它修改自身以混淆它作为占位符（veeery旧版本保护）的功能。

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2008-10-24 20:03:31 TheMarko

1

的第一组装我的教训是SPARC所以我很熟悉的分支延迟槽，如果你不能与其他指令填充它，通常是指示你打算把分支指令高于或递增计数器循环，你使用NOP。

我不熟悉的开裂，但我认为这是常见的覆盖使用NOP所以你没有精确地计算你的恶意功能开始在堆栈。

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2008-10-24 20:55:02

4

它也可能使代码运行速度更快，在为特定处理器或体系结构优化时：

处理器很长一段时间采用的是并行粗略工作的多个管道，让两个独立的指令能够在同一时间exceuted。在具有两个管道的简单处理器上，第一个可以支持所有指令，而第二个仅支持一个子集。另外，当需要等待前一条尚未完成的指令的结果时，管道之间会有一些停顿。

在这种情况下，专用NOP可能迫使下一个指令到特定的管道（第一，或不是第一次），并提高了以下说明配对，以便NOP的费用比较比摊销。

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2008-10-24 22:43:13 peterchen

3

Nop在缓冲区溢出攻击的有效负载中非常重要。

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2008-10-24 22:50:33 ddaa

3

正如ddaa所说，nops让你在堆栈中考虑了方差，这样当你覆盖返回地址时，它会跳转到nop sled（连续很多nops），然后正确地命中可执行代码，而不是跳转到不是开始的指令中的某个字节。

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2008-10-25 02:24:50

9

下面是空指令是如何被用于调试：

瑞尔是由语言编译器使用（C＃，VB等）来定义隐序列点。这些告诉JIT编译器在哪里确保机器指令可以映射回IL指令。

上DebuggingModes.IgnoreSymbolStoreSequencePoints里克·拜尔的博客文章，解释了一些细节。

C＃还会在呼叫指令后放置Nops，以便源中的返回站点位置是呼出而不是呼叫后的线路。

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2008-10-25 03:15:34

1

我使用NOP来自动调整进入ISR后累积的延迟。非常方便指定时间死亡。

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2008-10-25 04:21:08

2

一种略为非正统的用途是NOP-Slides，在缓冲区溢出攻击使用。

来源

2009-02-02 09:28:29 mdm

3

50年太晚了，但嘿。

如果您手动输入汇编代码，则Nop's非常有用。 如果您必须删除代码，则可以禁用旧操作码。

similary，你可以通过覆盖一些操作码并在其他地方跳转来插入新的代码。在那里你把覆盖的操作码，并插入你的新代码。准备好后，你跳回来。有时你不得不使用可用的工具。在某些情况下，这只是一个非常基本的机器码编辑器。

现在使用编译器，这些技术再也没有意义了。

来源

2009-05-28 12:46:59 Toad

2

在我最近工作的一个处理器（四年）中，NOP被用来确保在下一个操作开始之前先前的操作完成。例如：

负载值寄存器（需要8个周期） NOP 8 加1寄存器

这确信寄存器有该加载操作之前的正确的值。

另一个用途是填充执行单元，例如中断向量必须是一定的大小（32字节），因为vector0的地址是0，对于向量1 0x20等等，所以编译器把NOP在那里如果需要的话。

来源

2009-05-28 13:03:36 Makis

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