Abo
  • Services:
Anzeige
Code des Bootloaders
Code des Bootloaders (Bild: Christer Weinigel)

Reverse Engineering: Pin sucht Kontakt

Code des Bootloaders
Code des Bootloaders (Bild: Christer Weinigel)

Ohne die notwendige Hardware-Unterstützung ist auch ein lauffähiges Linux nicht viel Wert. Mit einigen Tricks analysieren wir, wie der Prozessor die Hardware eines Oszilloskops ansteuert.
Eine Anleitung von Christer Weinigel

Im dritten Teil meiner fünfteiligen Serie zur Analyse eines Oszilloskops per Reverse Engineering versuche ich, herauszufinden, welche Funktion die GPIO-Pins des SoC haben. Bis jetzt habe ich es geschafft, Linux auf dem Oszilloskop zum Laufen zu bekommen und weiß, was alles in dessen Flashspeicher steckt.

Anzeige

Wo anfangen?

Disassemblierten Binärcode zu analysieren, ist aufwendig und langweilig. Die 3 MByte große Binärdatei mit dem originalen Betriebssystem des Oszilloskops durchzugehen, würde Jahre brauchen, deswegen habe ich beschlossen, eine Abkürzung zu nehmen.

Was mich am meisten interessiert, ist Code, der mit der Hardware interagiert, sprich die GPIO-Pins. Üblicherweise lädt der entsprechende Code zum Zugriff auf die GPIO-Register die Basis-Adresse der zugehörigen GPIO-Bank in ein CPU-Register und steuert dann den Pin mit einer Kombination aus CPU-Register plus Offset-Wert des jeweiligen GPIO-Registers des betreffenden Pins. Eine Bank ist hier ein zusammenhängender Speicherbereich, der eine Anzahl von Pins und ihre Eigenschaften repräsentiert.

Die Basis-Adresse für die GPIO-Register ist 0x56000000. Und der Binärcode für eine ARM-Instruktion, um einen Wert in ein CPU-Register zu laden, ist 0xe3a0?456. Das Fragezeichen steht für die CPU-Register-Nummer und die 56 am Ende sind die höchsten 8 Bit der Adresse. Die Suche ist nun recht trivial, ich gebe die Betriebsystemdatei "os" aus, leite die Ausgabe an das Kommandozeilenprogramm less um und verwende dessen /-Kommando, um nach den Bytes der Instruktionen suchen zu lassen.

$ hd "os" | less
/56 .4 a0 e3

Dann benutze ich das Programm Medusa, um den Code um die Fundstellen anzuschauen und zu analysieren. Immer noch aufwendig, aber immer noch besser, als den gesamten Code durchzugehen.

Ein Blick auf die Fundstellen

So finde ich zum Beispiel einige Wrapper-Funktionen, mit denen die GPIO-Pins GPB4 und GPB9 gesteuert werden.

  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • I2C-Kommunikation (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • Analog-Frontend (Foto: Christer Weinigel)
(Foto: Christer Weinigel)

Das ist an sich noch wenig nützlich. Aber ich versehe die Funktionen mit beschreibenden Namen und setze die Disassemblierung fort. So stoße ich auf den Code, wo diese Funktionen aufgerufen werden.

  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • I2C-Kommunikation (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • Analog-Frontend (Foto: Christer Weinigel)
(Foto: Christer Weinigel)

Wie bereits an den Funktionsnamen erkennbar, habe ich schon herausgefunden, dass diese Pins für den I2C-Bus benutzt werden. Die erste Funktion i2c_start konfiguriert die beiden Pins für die Ausgabe und setzt dann GPB4 und GPB9 auf Low. Die zweite Funktion setzt GPB4 zuerst auf Low, GPB9 auf High und danach GPB4 ebenfalls auf High.

Hier ist eine Abbildung aus einem I2C-Tutorial, wie der Signalverlauf auf dem I2C-Bus aussieht:

  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • I2C-Kommunikation (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • (Foto: Christer Weinigel)
  • Analog-Frontend (Foto: Christer Weinigel)
I2C-Kommunikation (Foto: Christer Weinigel)

Wenn GPB4 die SDA-Leitung ansteuert und GBP9 die SCL-Leitung entspricht der Code perfekt den I2C-Start- und Stop-Signalen. Weitere Funktionen im Binärcode an dieser Stelle implementieren Schreib- und Lese-Operationen für den I2C-Bus.

I2C mit Linux 

eye home zur Startseite
AgentBignose 25. Nov 2016

Ähm, ja.... Was meinst du wie Leute wie der ursprüngliche Autor gefragt sind...

Karl-Heinz 23. Nov 2016

heißen die Dinger hier. Vielleicht bin ich aber auch nur zu oldschool :)

Luu 23. Nov 2016

Einfach nur große Klasse. Könnten sich andere eine Scheibe von abschneiden.



Anzeige

Stellenmarkt
  1. T-Systems International GmbH, verschiedene Standorte
  2. Landkreis Lörrach, Lörrach
  3. GIGATRONIK Stuttgart GmbH, Stuttgart
  4. Wolfgang Westarp GmbH, Beckum


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 8,99€
  2. 6,99€ (nur heute)
  3. 24,99€

Folgen Sie uns
       


  1. Senkrechtstarter

    Solardrohne fliegt wie ein Harrier

  2. Genovation

    Elektrische Corvette bricht Rekord

  3. Entschärfung

    China kommt Deutschland bei Elektroauto-Quote entgegen

  4. Brexit

    BMW prüft Produktion des Elektro-Minis in Deutschland

  5. Nokia 3, 5 und 6

    HMD Global bringt drei Nokia-Smartphones mit Android

  6. Moto G5 und Moto G5 Plus im Hands on

    Lenovos kompakte Mittelklasse ist zurück

  7. Handy-Klassiker

    HMD Global bringt das Nokia 3310 zurück

  8. Galaxy Tab S3 im Hands on

    Samsung präsentiert Oberklasse-Tablet mit Eingabestift

  9. Galaxy Book im Hands on

    Samsung bringt neuen 2-in-1-Computer

  10. Mobilfunk

    "5G muss weit mehr als LTE bieten"



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Trappist-1: Der Zwerg und die sieben Planeten
Trappist-1
Der Zwerg und die sieben Planeten
  1. Weltraumteleskop Erosita soll Hinweise auf Dunkle Energie finden
  2. Astrophysik Ferne Galaxie schickt grelle Blitze zur Erde
  3. Astronomie Vera Rubin, die dunkle Materie und der Nobelpreis

Limux: Die tragische Geschichte eines Leuchtturm-Projekts
Limux
Die tragische Geschichte eines Leuchtturm-Projekts
  1. Limux München prüft Rückkehr zu Windows
  2. Limux-Projekt Windows könnte München mehr als sechs Millionen Euro kosten
  3. Limux Münchner Stadtrat ignoriert selbst beauftragte Studie

Wacoms Intuos Pro Paper im Test: Weg mit digital, her mit Stift und Papier!
Wacoms Intuos Pro Paper im Test
Weg mit digital, her mit Stift und Papier!
  1. Wacom Brainwave Ein Graph sagt mehr als tausend Worte
  2. Canvas Dells Stift-Tablet bedient sich bei Microsoft und Wacom
  3. Intuos Pro Wacom verbindet Zeichentablet mit echtem Papier

  1. Re: 2 GByte Arbeitsspeicher und Flash-Speicher 16...

    forenuser | 07:40

  2. Re: stand by 1 monat?

    rayo | 07:27

  3. Ich hatte noch nie LTE

    torrbox | 07:27

  4. Re: Was sind denn die Schwächen von LTE?

    RipClaw | 07:21

  5. Re: Noch drei Jahre, bis 2020 benutzbar

    EinJournalist | 07:16


  1. 07:52

  2. 07:43

  3. 07:28

  4. 07:16

  5. 21:13

  6. 20:32

  7. 20:15

  8. 19:00


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel