[리버싱 입문] 프로그램 실행 구조

리버싱 입문 이라는 책을 읽으면서 제게 도움이 되었던 정보들을 조금 더

이것 저것 참고 해서 공부한 내용입니다.

 

제가 공부한 것을 복습하고 찾아볼 목적으로 올린 글입니다

혹시 틀린 부분이 있다면 댓글로 지적해주세요!

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[section 1 - 리버싱을 위한 프로그램 실행 구조]

 

 

컴퓨터의 기본적인 구성요소는 CPU, 메모리, 하드디스크 이다. 

프로그램을 만들어서 배포하면 프로그램을 실행할 수 있는 파일(exe)은 기본적으로 HDD에 저장된다.

 

 

https://bi.snu.ac.kr/~bhkim/lectures/digi_com_10f_snu/02.Architecture.pdf

 

 

CPU는 제어장치, 연산장치, 레지스터로 나뉨.

 

 

아래는 CPU가 레지스터를 사용하는 이유 ▼

 

https://cloudstudying.kr/lectures/183

 

 

레지스터가 가장 빠름

 

 

메모리 구조

 

goodgid.github.io/Memory-Structure/ > 이 주소에서 매우 자세히 설명되어있으니 참고해주세요.

 

 

 

프로그램 동작과정

 

https://jinshine.github.io/2018/05/17/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%20%EA%B8%B0%EC%B4%88/%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC%EA%B5%AC%EC%A1%B0/

 

 

윈도우에서는 실행파일을 PE파일이라고 부른다.

PE파일에는 프로그램을 실행하는데 필요한 기본 정보와 파일을 메모리 어디에 저장해야 할지 알려주는 배치 정보가

들어있다. PE파일은 헤더, 바디로 구성되어있고, 헤더에 이런 중요 정보가 들어가 있으며, body에는 코드와 데이터가 들어있다. PE파일에 종류로는 exe, dll, ocx등 다양한 종류가 있지만 먼저 exe파일을 다루도록 하겠다.

 

 

PE파일이 메모리에 로딩 될때는 코드 영역과 데이터 영역에 자료가 들어간다. 

이 프로그램이 실행되면서 스택, 힙 영역에 데이터가 쌓이게 된다.

 

 

C언어가 main함수로 시작하듯, PE파일은 시작점을(처음 실행되는 위치) Entry Point라고 한다.

 

하나의 프로그램이 CPU를 사용하려면 자신에게 필요한 데이터로 레지스터의 내용을 전부 바꿔야 한다.

여러 프로그램이 동시에 실행되기 때문에 번갈아 가면서 CPU를 사용해야 한다.

CPU사용이 끝나면 다른 프로그램에 이 권한을 넘겨 주는데, 이때 자신이 사용하고 있던 모든 레지스터를 메모리 영역으로 복사해놓는다. 이것을 Context Switching이라고 한다.

 

Context Switching이 무엇인가?

멀티프로세스 환경에서 CPU가 어떤 하나의 프로세스를 실행하고 있는 상태에서 인터럽트 요청에 의해 다음 우선 순위의 프로세스가 실행되어야 할 때 기존의 프로세스의 상태 또는 레지스터 값(Context)을 저장하고 CPU가 다음 프로세스를 수행하도록 새로운 프로세스의 상태 또는 레지스터 값(Context)를 교체하는 작업을 Context Switch(Context Switching)라고 한다.

출처: https://jeong-pro.tistory.com/93

 

 

 

[section 2 - 레지스터]

 

 

lucete1230-cyberpolice.tistory.com/45

[어셈블리어] 레지스터

Register는 CPU에서 사용하는 고속의 기억장치이다.

CPU는 연산을 수행하기 위해 메모리에 있는 데이터를 CPU내부에 있는 레지스터로 가지고 온다.

연산 중간에도 레지스터에 데이터를 저장한다.

 

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아래는 레지스터 종류인데, 리버싱 입문 교재에서 미리보기로 무료 배포 되어있는 부분이라서 출처를 남기고 가져왔습니다.

 

 

위 블로그 주소와 함께 참고해주세요.

레지스터는 각 용도가 있으며, 서로 같은 용도로 쓰이기도 합니다.

 

 

 

EBP, ESP는 꾸준히 보일 레지스터들 인데요, 주소를 가르키는 녀석들입니다.

 

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[section 3 - 스택과 스택프레임]

 

스택은 메모리의 한 부분으로 (LIFO) 방식으로 동작하는 특별한 자료 구조이다.

LIFO : 가장 마지막에 들어간 데이터가 가장 처음에 나오는 방식

 

스택 프레임 : 서브 루틴(함수)이 가지는 자신만의 스택 영역이다.

스택 프레임에서는 서브 루틴 내부에서 사용하는 데이터가 저장된다. 

함수 호출 --> 스택프레임 생성 --> 함수 종료 --> 복귀주소로 돌아감 --> 스택프레임 소멸

 

서브 루틴이란?

함수(function), 서브루틴(subroutine), 루틴(routine), 메서드(method), 프로시저(procedure)는 소프트웨어에서 특정 동작을 수행하는 일정 코드 부분을 의미한다.
함수는 대부분의 프로그래밍 언어에서 지원하는 기능으로, 하나의 큰 프로그램을 여러 부분으로 나누어주기 때문에 같은 함수를 여러 상황에서 여러 차례 호출할 수 있으며 일부분을 수정하기 쉽다는 장점을 가진다.

 

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https://goodgid.github.io/Memory-Structure/

 

 

다음 포스팅에서 PE파일에 대해 설명하도록 하겠습니다.