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目录

一、x64 体系下的全局变量与内存寻址

1. RIP 相对寻址机制

2. 全局变量访问原理

3. 内存分页机制

二、复合数据类型与内存布局

1. 结构体内存对齐

2. 多级指针解析

3. 栈内存分配策略

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一、x64 体系下的全局变量与内存寻址

1. RIP 相对寻址机制

在 x64 架构中，由于地址空间扩展到 64 位，指令编码方式发生重大变革。RIP 相对寻址（RIP-relative addressing）成为默认寻址模式，其指令编码结构如下：

mov dword ptr [rip+0x000f9827], 2
; 机器码：C7 05 27 98 0F 00 02 00 00 00

• ​编码解析：

  • C7：MOV 指令主操作码
  • 05：ModR/M 字节（00 000 101），表示 32 位位移寻址
  • 4字节位移值：27 98 0F 00（小端存储，实际偏移量 0xF9827）
  • 4字节立即数：02 00 00 00（小端存储，十进制值 2）

• ​地址计算验证：

  指令地址：00007FF773DE97DC
  RIP 值：00007FF773DE97DC + 指令长度(7) = 00007FF773DE97E3
  最终地址：00007FF773DE97E3 + 0xF9824 = 00007FF773EE3007

2. 全局变量访问原理

在 x64 架构中，直接加载 64 位立即数到内存存在指令编码限制，需通过寄存器中转：

// C++ 代码
g_var = 0x12345678abcdef;// 对应汇编实现
movabs rax, 0x12345678abcdef  ; 48 B8 EF CD AB 78 56 34 12 00
mov qword ptr [rip+0xf9824], rax ; 48 89 05 24 98 0F 00

3. 内存分页机制

Windows 采用 4KB 分页管理，关键数据结构：

结构名称	大小	描述
PML4 (CR3)	4096 项	顶级页表，每项 8 字节
PDPT	512 项	页目录指针表，每项 8 字节
PDT	512 项	页目录表，每项 8 字节
PTE	512 项	页表项，每项 8 字节

逆向分析技巧：

!pte 00007FF773EE3000  # WinDbg 查看页表结构
dt _MMPTE 7FF773EE3000 # 解析 PTE 字段

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二、复合数据类型与内存布局

1. 结构体内存对齐

#pragma pack(push, 4)
struct MyStruct {int a;      // 偏移 0x00int b;      // 偏移 0x04
};              // 总大小 8 字节
#pragma pack(pop)

内存布局验证（小端序）：

0x0019FED8: 44 33 22 11   // a = 0x11223344
0x0019FEDC: 88 77 66 55   // b = 0x55667788

2. 多级指针解析

在 x64 环境下，指针操作展现新的特性：

char**** p4 = reinterpret_cast<char****>(0x0000003E0F1BF8B4);

内存访问链：

p4 → p3 → p2 → p1 → ch=0x11

3. 栈内存分配策略

x64 调用栈典型布局（函数序言）：

sub rsp, 28h                ; 分配栈空间
mov [rsp+20h], rbx          ; 非易失寄存器保存

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