CIL nop操作码的目的是什么？

Question

我正在通过MSIL，并注意到MSIL中有很多nop指令。

MSDN文章说，如果对操作码进行了修补，它们将不采取任何措施，并被用来填充空间。在调试版本中使用的版本比发行版本更多。

我知道在汇编语言中会使用这些类型的语句来对齐后面的指令，但是为什么在MSIL中需要MSIL nop？

（（编者注：接受的答案是关于机器代码NOP的，而不是问题最初询问的MSIL / CIL NOP。）

Answer 1

NOP有几个用途：

• 他们允许调试器在一行上放置一个断点，即使该断点与生成的代码中的其他断点合并。
• 它允许加载程序修补具有不同大小的目标偏移量的跳转。
• 它允许将代码块在特定边界处对齐，这对于缓存很有用。
• 它允许增量链接通过调用新节来覆盖代码块，而不必担心整个函数的大小改变。

Answer 2

它们的一种经典用法是使调试器始终可以将源代码行与IL指令相关联。

Answer 3

[在软件破解场景中，解锁应用程序的经典方法是用NOP修补检查密钥，注册或时间段或诸如此类的行，因此它无能为力，只是继续启动应用程序，就像已注册。

Answer 4

[我也已经在代码中看到过NOP，它们会对其进行自我修改以混淆其作为占位符的功能（老式的老式复制保护）。

Answer 5

如ddaa所说，nops使您可以考虑堆栈中的差异，因此，当您覆盖返回地址时，它会跳转到nop底座（连续很多nops），然后正确命中可执行代码，而不是跳转到指令中不是开头的某个字节。

Answer 6

Nop对于缓冲区溢出漏洞的有效负载至关重要。

Answer 7

它们允许链接器用较短的指令（短跳转）替换较长的指令（通常为长跳转）。 NOP占用了额外的空间-代码无法四处移动，因为它会阻止其他跳转工作。这是在链接时发生的，因此编译器无法知道长跳转还是短跳转是适当的。

至少，这是他们的传统用途之一。

Answer 8

这不是对您的特定问题的答案，但是在过去，如果您无法设法用其他有用的指令来填充它，则可以使用NOP来填充NOP-Slides。

Answer 9

。NET编译器是否对齐MSIL输出？我以为它可能对加快对IL的访问很有用……而且，我的理解是，它被设计为可移植的，并且在某些其他硬件平台上需要对齐的访问。

Answer 10

我学到的第一个程序集是SPARC，所以我熟悉分支延迟槽，如果您不能用另一条指令填充它，通常是要放在分支指令上方的指令或循环增加计数器的指令，您使用NOP。

我不熟悉破解，但是我认为使用NOP覆盖堆栈很常见，因此您不必精确计算恶意功能的开始位置。

Answer 11

我使用NOP来自动调整进入ISR后累积的等待时间。非常方便地把握时机。

Answer 12

以下是调试如何使用MSIL / CIL nops（不是x86机器代码nop）：

语言编译器（C＃，VB等）使用Nops定义隐式序列点。这些告诉JIT编译器在哪里确保可以将机器指令映射回IL指令。

[Rick Byer在nop上的博客条目，解释了一些细节。

C＃还将Nops放在呼叫说明之后，以便源中的返回站点位置是呼叫，而不是呼叫之后的行。

Answer 13

branch delay slot将在内存破坏利用有效载荷中有用。当然，nop与nop类似>

Answer 14

[它为代码中的基于行的标记（例如断点）提供了机会，而发行版本不会发出任何标记。

Answer 15

当针对特定处理器或体系结构进行优化时，它还可以使代码运行更快：

长时间以来，处理器采用了多个并行运行的流水线，因此可以同时执行两条独立的指令。在具有两个管线的简单处理器上，第一个可以支持所有指令，而第二个仅支持一个子集。另外，当必须等待尚未完成的上一条指令的结果时，在流水线之间会有一些停顿。

在这种情况下，专用的[[nop可能会迫使下一条指令进入特定的流水线（第一条，或者不是第一条），并改善后续指令的配对，从而使nop的成本下降被摊销了。

Answer 16

伙计！无操作真棒！这是一条只消耗时间的指令。在昏暗的黑暗时代，您可以使用它来对关键循环中的时序进行微调整，或者更重要的是，它可以用作自我修改代码中的填充物。

Answer 17

在我最近（四年）工作的一个处理器中，使用NOP来确保上一个操作在下一个操作开始之前已完成。例如：

将值加载到寄存器（需要8个周期）8月加1进行注册

这确保在进行加法运算之前，寄存器具有正确的值。

另一个用途是填充执行单元，例如中断向量必须为一定大小（32字节），因为向量0的地址为0，向量1的地址为0x20，依此类推，因此编译器将NOP放入如果需要的话。

Answer 18

他们可能会在调试时使用它们来支持

edit-and-continue”。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用新代码替换旧代码，等等。

Answer 19

在缓冲区溢出漏洞利用中使用的DebuggingModes.IgnoreSymbolStoreSequencePoints有一些非常规的用法。

Answer 20

50年为时已晚，但是嘿。

Nop很有用，如果您手动键入汇编代码。如果必须删除代码，则可以不输入旧的操作码。

类似地，您可以通过覆盖一些操作码来插入新代码，然后跳转到其他地方。在这里放置了覆盖的操作码，然后插入新代码。准备好后，您跳回去。

有时您必须使用可用的工具。在某些情况下，这只是一个非常基本的机器代码编辑器。

如今，对于编译器而言，这些技术已经毫无意义了。