1 /* Capstone Disassembler Engine */
2 /* By Nguyen Anh Quynh <aquynh@gmail.com>, 2013 */
3 
4 #include <stdio.h>
5 #include <stdlib.h>
6 
7 #include <capstone/platform.h>
8 #include <capstone/capstone.h>
9 
10 static csh handle;
11 
12 struct platform {
13 	cs_arch arch;
14 	cs_mode mode;
15 	unsigned char *code;
16 	size_t size;
17 	const char *comment;
18 	cs_opt_type opt_type;
19 	cs_opt_value opt_value;
20 };
21 
print_string_hex(const char * comment,unsigned char * str,size_t len)22 static void print_string_hex(const char *comment, unsigned char *str, size_t len)
23 {
24 	unsigned char *c;
25 
26 	printf("%s", comment);
27 	for (c = str; c < str + len; c++) {
28 		printf("0x%02x ", *c & 0xff);
29 	}
30 
31 	printf("\n");
32 }
33 
get_eflag_name(uint64_t flag)34 static const char *get_eflag_name(uint64_t flag)
35 {
36 	switch(flag) {
37 		default:
38 			return NULL;
39 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_OF:
40 			return "UNDEF_OF";
41 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_SF:
42 			return "UNDEF_SF";
43 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_ZF:
44 			return "UNDEF_ZF";
45 		case X86_EFLAGS_MODIFY_AF:
46 			return "MOD_AF";
47 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_PF:
48 			return "UNDEF_PF";
49 		case X86_EFLAGS_MODIFY_CF:
50 			return "MOD_CF";
51 		case X86_EFLAGS_MODIFY_SF:
52 			return "MOD_SF";
53 		case X86_EFLAGS_MODIFY_ZF:
54 			return "MOD_ZF";
55 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_AF:
56 			return "UNDEF_AF";
57 		case X86_EFLAGS_MODIFY_PF:
58 			return "MOD_PF";
59 		case X86_EFLAGS_UNDEFINED_CF:
60 			return "UNDEF_CF";
61 		case X86_EFLAGS_MODIFY_OF:
62 			return "MOD_OF";
63 		case X86_EFLAGS_RESET_OF:
64 			return "RESET_OF";
65 		case X86_EFLAGS_RESET_CF:
66 			return "RESET_CF";
67 		case X86_EFLAGS_RESET_DF:
68 			return "RESET_DF";
69 		case X86_EFLAGS_RESET_IF:
70 			return "RESET_IF";
71 		case X86_EFLAGS_TEST_OF:
72 			return "TEST_OF";
73 		case X86_EFLAGS_TEST_SF:
74 			return "TEST_SF";
75 		case X86_EFLAGS_TEST_ZF:
76 			return "TEST_ZF";
77 		case X86_EFLAGS_TEST_PF:
78 			return "TEST_PF";
79 		case X86_EFLAGS_TEST_CF:
80 			return "TEST_CF";
81 		case X86_EFLAGS_RESET_SF:
82 			return "RESET_SF";
83 		case X86_EFLAGS_RESET_AF:
84 			return "RESET_AF";
85 		case X86_EFLAGS_RESET_TF:
86 			return "RESET_TF";
87 		case X86_EFLAGS_RESET_NT:
88 			return "RESET_NT";
89 		case X86_EFLAGS_PRIOR_OF:
90 			return "PRIOR_OF";
91 		case X86_EFLAGS_PRIOR_SF:
92 			return "PRIOR_SF";
93 		case X86_EFLAGS_PRIOR_ZF:
94 			return "PRIOR_ZF";
95 		case X86_EFLAGS_PRIOR_AF:
96 			return "PRIOR_AF";
97 		case X86_EFLAGS_PRIOR_PF:
98 			return "PRIOR_PF";
99 		case X86_EFLAGS_PRIOR_CF:
100 			return "PRIOR_CF";
101 		case X86_EFLAGS_PRIOR_TF:
102 			return "PRIOR_TF";
103 		case X86_EFLAGS_PRIOR_IF:
104 			return "PRIOR_IF";
105 		case X86_EFLAGS_PRIOR_DF:
106 			return "PRIOR_DF";
107 		case X86_EFLAGS_TEST_NT:
108 			return "TEST_NT";
109 		case X86_EFLAGS_TEST_DF:
110 			return "TEST_DF";
111 		case X86_EFLAGS_RESET_PF:
112 			return "RESET_PF";
113 		case X86_EFLAGS_PRIOR_NT:
114 			return "PRIOR_NT";
115 		case X86_EFLAGS_MODIFY_TF:
116 			return "MOD_TF";
117 		case X86_EFLAGS_MODIFY_IF:
118 			return "MOD_IF";
119 		case X86_EFLAGS_MODIFY_DF:
120 			return "MOD_DF";
121 		case X86_EFLAGS_MODIFY_NT:
122 			return "MOD_NT";
123 		case X86_EFLAGS_MODIFY_RF:
124 			return "MOD_RF";
125 		case X86_EFLAGS_SET_CF:
126 			return "SET_CF";
127 		case X86_EFLAGS_SET_DF:
128 			return "SET_DF";
129 		case X86_EFLAGS_SET_IF:
130 			return "SET_IF";
131 	}
132 }
133 
get_fpu_flag_name(uint64_t flag)134 static const char *get_fpu_flag_name(uint64_t flag)
135 {
136 	switch (flag) {
137 		default:
138 			return NULL;
139 		case X86_FPU_FLAGS_MODIFY_C0:
140 			return "MOD_C0";
141 		case X86_FPU_FLAGS_MODIFY_C1:
142 			return "MOD_C1";
143 		case X86_FPU_FLAGS_MODIFY_C2:
144 			return "MOD_C2";
145 		case X86_FPU_FLAGS_MODIFY_C3:
146 			return "MOD_C3";
147 		case X86_FPU_FLAGS_RESET_C0:
148 			return "RESET_C0";
149 		case X86_FPU_FLAGS_RESET_C1:
150 			return "RESET_C1";
151 		case X86_FPU_FLAGS_RESET_C2:
152 			return "RESET_C2";
153 		case X86_FPU_FLAGS_RESET_C3:
154 			return "RESET_C3";
155 		case X86_FPU_FLAGS_SET_C0:
156 			return "SET_C0";
157 		case X86_FPU_FLAGS_SET_C1:
158 			return "SET_C1";
159 		case X86_FPU_FLAGS_SET_C2:
160 			return "SET_C2";
161 		case X86_FPU_FLAGS_SET_C3:
162 			return "SET_C3";
163 		case X86_FPU_FLAGS_UNDEFINED_C0:
164 			return "UNDEF_C0";
165 		case X86_FPU_FLAGS_UNDEFINED_C1:
166 			return "UNDEF_C1";
167 		case X86_FPU_FLAGS_UNDEFINED_C2:
168 			return "UNDEF_C2";
169 		case X86_FPU_FLAGS_UNDEFINED_C3:
170 			return "UNDEF_C3";
171 		case X86_FPU_FLAGS_TEST_C0:
172 			return "TEST_C0";
173 		case X86_FPU_FLAGS_TEST_C1:
174 			return "TEST_C1";
175 		case X86_FPU_FLAGS_TEST_C2:
176 			return "TEST_C2";
177 		case X86_FPU_FLAGS_TEST_C3:
178 			return "TEST_C3";
179 	}
180 }
181 
print_insn_detail(csh ud,cs_mode mode,cs_insn * ins)182 static void print_insn_detail(csh ud, cs_mode mode, cs_insn *ins)
183 {
184 	int count, i;
185 	cs_x86 *x86;
186 	cs_regs regs_read, regs_write;
187 	uint8_t regs_read_count, regs_write_count;
188 
189 	// detail can be NULL on "data" instruction if SKIPDATA option is turned ON
190 	if (ins->detail == NULL)
191 		return;
192 
193 	x86 = &(ins->detail->x86);
194 
195 	print_string_hex("\tPrefix:", x86->prefix, 4);
196 
197 	print_string_hex("\tOpcode:", x86->opcode, 4);
198 
199 	printf("\trex: 0x%x\n", x86->rex);
200 
201 	printf("\taddr_size: %u\n", x86->addr_size);
202 	printf("\tmodrm: 0x%x\n", x86->modrm);
203 	if (x86->encoding.modrm_offset != 0) {
204 		printf("\tmodrm_offset: 0x%x\n", x86->encoding.modrm_offset);
205 	}
206 
207 	printf("\tdisp: 0x%" PRIx64 "\n", x86->disp);
208 	if (x86->encoding.disp_offset != 0) {
209 		printf("\tdisp_offset: 0x%x\n", x86->encoding.disp_offset);
210 	}
211 
212 	if (x86->encoding.disp_size != 0) {
213 		printf("\tdisp_size: 0x%x\n", x86->encoding.disp_size);
214 	}
215 
216 	// SIB is not available in 16-bit mode
217 	if ((mode & CS_MODE_16) == 0) {
218 		printf("\tsib: 0x%x\n", x86->sib);
219 		if (x86->sib_base != X86_REG_INVALID)
220 			printf("\t\tsib_base: %s\n", cs_reg_name(handle, x86->sib_base));
221 		if (x86->sib_index != X86_REG_INVALID)
222 			printf("\t\tsib_index: %s\n", cs_reg_name(handle, x86->sib_index));
223 		if (x86->sib_scale != 0)
224 			printf("\t\tsib_scale: %d\n", x86->sib_scale);
225 	}
226 
227 	// XOP code condition
228 	if (x86->xop_cc != X86_XOP_CC_INVALID) {
229 		printf("\txop_cc: %u\n", x86->xop_cc);
230 	}
231 
232 	// SSE code condition
233 	if (x86->sse_cc != X86_SSE_CC_INVALID) {
234 		printf("\tsse_cc: %u\n", x86->sse_cc);
235 	}
236 
237 	// AVX code condition
238 	if (x86->avx_cc != X86_AVX_CC_INVALID) {
239 		printf("\tavx_cc: %u\n", x86->avx_cc);
240 	}
241 
242 	// AVX Suppress All Exception
243 	if (x86->avx_sae) {
244 		printf("\tavx_sae: %u\n", x86->avx_sae);
245 	}
246 
247 	// AVX Rounding Mode
248 	if (x86->avx_rm != X86_AVX_RM_INVALID) {
249 		printf("\tavx_rm: %u\n", x86->avx_rm);
250 	}
251 
252 	// Print out all immediate operands
253 	count = cs_op_count(ud, ins, X86_OP_IMM);
254 	if (count) {
255 		printf("\timm_count: %u\n", count);
256 		for (i = 1; i < count + 1; i++) {
257 			int index = cs_op_index(ud, ins, X86_OP_IMM, i);
258 			printf("\t\timms[%u]: 0x%" PRIx64 "\n", i, x86->operands[index].imm);
259 			if (x86->encoding.imm_offset != 0) {
260 				printf("\timm_offset: 0x%x\n", x86->encoding.imm_offset);
261 			}
262 
263 			if (x86->encoding.imm_size != 0) {
264 				printf("\timm_size: 0x%x\n", x86->encoding.imm_size);
265 			}
266 		}
267 	}
268 
269 	if (x86->op_count)
270 		printf("\top_count: %u\n", x86->op_count);
271 
272 	// Print out all operands
273 	for (i = 0; i < x86->op_count; i++) {
274 		cs_x86_op *op = &(x86->operands[i]);
275 
276 		switch((int)op->type) {
277 			case X86_OP_REG:
278 				printf("\t\toperands[%u].type: REG = %s\n", i, cs_reg_name(handle, op->reg));
279 				break;
280 			case X86_OP_IMM:
281 				printf("\t\toperands[%u].type: IMM = 0x%" PRIx64 "\n", i, op->imm);
282 				break;
283 			case X86_OP_MEM:
284 				printf("\t\toperands[%u].type: MEM\n", i);
285 				if (op->mem.segment != X86_REG_INVALID)
286 					printf("\t\t\toperands[%u].mem.segment: REG = %s\n", i, cs_reg_name(handle, op->mem.segment));
287 				if (op->mem.base != X86_REG_INVALID)
288 					printf("\t\t\toperands[%u].mem.base: REG = %s\n", i, cs_reg_name(handle, op->mem.base));
289 				if (op->mem.index != X86_REG_INVALID)
290 					printf("\t\t\toperands[%u].mem.index: REG = %s\n", i, cs_reg_name(handle, op->mem.index));
291 				if (op->mem.scale != 1)
292 					printf("\t\t\toperands[%u].mem.scale: %u\n", i, op->mem.scale);
293 				if (op->mem.disp != 0)
294 					printf("\t\t\toperands[%u].mem.disp: 0x%" PRIx64 "\n", i, op->mem.disp);
295 				break;
296 			default:
297 				break;
298 		}
299 
300 		// AVX broadcast type
301 		if (op->avx_bcast != X86_AVX_BCAST_INVALID)
302 			printf("\t\toperands[%u].avx_bcast: %u\n", i, op->avx_bcast);
303 
304 		// AVX zero opmask {z}
305 		if (op->avx_zero_opmask != false)
306 			printf("\t\toperands[%u].avx_zero_opmask: TRUE\n", i);
307 
308 		printf("\t\toperands[%u].size: %u\n", i, op->size);
309 
310 		switch(op->access) {
311 			default:
312 				break;
313 			case CS_AC_READ:
314 				printf("\t\toperands[%u].access: READ\n", i);
315 				break;
316 			case CS_AC_WRITE:
317 				printf("\t\toperands[%u].access: WRITE\n", i);
318 				break;
319 			case CS_AC_READ | CS_AC_WRITE:
320 				printf("\t\toperands[%u].access: READ | WRITE\n", i);
321 				break;
322 		}
323 	}
324 
325 	// Print out all registers accessed by this instruction (either implicit or explicit)
326 	if (!cs_regs_access(ud, ins,
327 				regs_read, &regs_read_count,
328 				regs_write, &regs_write_count)) {
329 		if (regs_read_count) {
330 			printf("\tRegisters read:");
331 			for(i = 0; i < regs_read_count; i++) {
332 				printf(" %s", cs_reg_name(handle, regs_read[i]));
333 			}
334 			printf("\n");
335 		}
336 
337 		if (regs_write_count) {
338 			printf("\tRegisters modified:");
339 			for(i = 0; i < regs_write_count; i++) {
340 				printf(" %s", cs_reg_name(handle, regs_write[i]));
341 			}
342 			printf("\n");
343 		}
344 	}
345 
346 	if (x86->eflags || x86->fpu_flags) {
347 		for(i = 0; i < ins->detail->groups_count; i++) {
348 			if (ins->detail->groups[i] == X86_GRP_FPU) {
349 				printf("\tFPU_FLAGS:");
350 				for(i = 0; i <= 63; i++)
351 					if (x86->fpu_flags & ((uint64_t)1 << i)) {
352 						printf(" %s", get_fpu_flag_name((uint64_t)1 << i));
353 					}
354 				printf("\n");
355 				break;
356 			}
357 		}
358 
359 		if (i == ins->detail->groups_count) {
360 			printf("\tEFLAGS:");
361 			for(i = 0; i <= 63; i++)
362 				if (x86->eflags & ((uint64_t)1 << i)) {
363 					printf(" %s", get_eflag_name((uint64_t)1 << i));
364 				}
365 			printf("\n");
366 		}
367 	}
368 
369 	printf("\n");
370 }
371 
test()372 static void test()
373 {
374 #define X86_CODE64 "\x55\x48\x8b\x05\xb8\x13\x00\x00\xe9\xea\xbe\xad\xde\xff\x25\x23\x01\x00\x00\xe8\xdf\xbe\xad\xde\x74\xff"
375 #define X86_CODE16 "\x8d\x4c\x32\x08\x01\xd8\x81\xc6\x34\x12\x00\x00\x05\x23\x01\x00\x00\x36\x8b\x84\x91\x23\x01\x00\x00\x41\x8d\x84\x39\x89\x67\x00\x00\x8d\x87\x89\x67\x00\x00\xb4\xc6\x66\xe9\xb8\x00\x00\x00\x67\xff\xa0\x23\x01\x00\x00\x66\xe8\xcb\x00\x00\x00\x74\xfc"
376 #define X86_CODE32 "\x8d\x4c\x32\x08\x01\xd8\x81\xc6\x34\x12\x00\x00\x05\x23\x01\x00\x00\x36\x8b\x84\x91\x23\x01\x00\x00\x41\x8d\x84\x39\x89\x67\x00\x00\x8d\x87\x89\x67\x00\x00\xb4\xc6\xe9\xea\xbe\xad\xde\xff\xa0\x23\x01\x00\x00\xe8\xdf\xbe\xad\xde\x74\xff"
377 
378 	struct platform platforms[] = {
379 		{
380 			CS_ARCH_X86,
381 			CS_MODE_16,
382 			(unsigned char *)X86_CODE16,
383 			sizeof(X86_CODE16) - 1,
384 			"X86 16bit (Intel syntax)"
385 		},
386 		{
387 			CS_ARCH_X86,
388 			CS_MODE_32,
389 			(unsigned char *)X86_CODE32,
390 			sizeof(X86_CODE32) - 1,
391 			"X86 32 (AT&T syntax)",
392 			CS_OPT_SYNTAX,
393 			CS_OPT_SYNTAX_ATT,
394 		},
395 		{
396 			CS_ARCH_X86,
397 			CS_MODE_32,
398 			(unsigned char *)X86_CODE32,
399 			sizeof(X86_CODE32) - 1,
400 			"X86 32 (Intel syntax)"
401 		},
402 		{
403 			CS_ARCH_X86,
404 			CS_MODE_64,
405 			(unsigned char *)X86_CODE64,
406 			sizeof(X86_CODE64) - 1,
407 			"X86 64 (Intel syntax)"
408 		},
409 	};
410 
411 	uint64_t address = 0x1000;
412 	cs_insn *insn;
413 	int i;
414 	size_t count;
415 
416 	for (i = 0; i < sizeof(platforms)/sizeof(platforms[0]); i++) {
417 		cs_err err = cs_open(platforms[i].arch, platforms[i].mode, &handle);
418 		if (err) {
419 			printf("Failed on cs_open() with error returned: %u\n", err);
420 			abort();
421 		}
422 
423 		if (platforms[i].opt_type)
424 			cs_option(handle, platforms[i].opt_type, platforms[i].opt_value);
425 
426 		cs_option(handle, CS_OPT_DETAIL, CS_OPT_ON);
427 
428 		count = cs_disasm(handle, platforms[i].code, platforms[i].size, address, 0, &insn);
429 		if (count) {
430 			size_t j;
431 
432 			printf("****************\n");
433 			printf("Platform: %s\n", platforms[i].comment);
434 			print_string_hex("Code:", platforms[i].code, platforms[i].size);
435 			printf("Disasm:\n");
436 
437 			for (j = 0; j < count; j++) {
438 				printf("0x%" PRIx64 ":\t%s\t%s\n", insn[j].address, insn[j].mnemonic, insn[j].op_str);
439 				print_insn_detail(handle, platforms[i].mode, &insn[j]);
440 			}
441 			printf("0x%" PRIx64 ":\n", insn[j-1].address + insn[j-1].size);
442 
443 			// free memory allocated by cs_disasm()
444 			cs_free(insn, count);
445 		} else {
446 			printf("****************\n");
447 			printf("Platform: %s\n", platforms[i].comment);
448 			print_string_hex("Code:", platforms[i].code, platforms[i].size);
449 			printf("ERROR: Failed to disasm given code!\n");
450 			abort();
451 		}
452 
453 		printf("\n");
454 
455 		cs_close(&handle);
456 	}
457 }
458 
main()459 int main()
460 {
461 	test();
462 
463 	return 0;
464 }
465