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smt_convert.cpp
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/*
* Copyright (c) 2023 by Hex-Rays, [email protected]
* ALL RIGHTS RESERVED.
*
* gooMBA plugin for Hex-Rays Decompiler.
*
*/
#include "z3++_no_warn.h"
#include "smt_convert.hpp"
//--------------------------------------------------------------------------
z3::expr z3_converter_t::create_new_z3_var(const mop_t &mop)
{
const char *name = build_new_varname();
return context.bv_const(name, mop.size * 8);
}
//--------------------------------------------------------------------------
z3::expr z3_converter_t::var_to_expr(const mop_t &mop)
{
if ( assigned_vars.count(mop) )
return assigned_vars.at(mop);
// mop has not yet been assigned a z3 var, make one now
z3::expr new_var = create_new_z3_var(mop);
input_vars.push_back(new_var);
assigned_vars.insert( { mop, new_var } );
return new_var;
}
//--------------------------------------------------------------------------
z3::expr z3_converter_t::mop_to_expr(const mop_t &mop)
{
switch ( mop.t )
{
case mop_n: // immediate value
{
int bytesz = mop.size;
uint64_t value = mop.nnn->value;
return context.bv_val(value, bytesz * 8); // z3 counts size in bits
}
case mop_d: // result of another instruction
return minsn_to_expr(*mop.d);
case mop_a:
case mop_r: // register
case mop_S: // stack variable
case mop_v: // global variable
{
auto p = assigned_vars.find(mop);
if ( p != assigned_vars.end() )
return p->second;
// mop has not yet been assigned a z3 var, make one now
const char *name = build_new_varname();
z3::expr new_var = context.bv_const(name, mop.size * 8);
input_vars.push_back(new_var);
assigned_vars.insert( { mop, new_var } );
return new_var;
}
default:
INTERR(30696); // it is better to check this before running z3, when detecting mba
}
}
//--------------------------------------------------------------------------
z3::expr z3_converter_t::minsn_to_expr(const minsn_t &insn)
{
switch ( insn.opcode )
{
case m_ldc: // load constant
case m_mov: // move
return mop_to_expr(insn.l);
case m_neg:
return -mop_to_expr(insn.l);
case m_lnot:
{
int bitsz = insn.l.size * 8;
z3::expr bool_res = mop_to_expr(insn.l) == context.bv_val(0, bitsz);
// !x === (x == 0)
return bool_to_bv(bool_res, bitsz);
}
case m_bnot:
return ~mop_to_expr(insn.l);
case m_xds: // signed extension
case m_xdu: // unsigned (zero) extension
{
auto e = mop_to_expr(insn.l);
int orig_bitsz = e.get_sort().bv_size();
int dest_bitsz = insn.d.size * 8;
QASSERT(30674, dest_bitsz >= orig_bitsz);
if ( insn.opcode == m_xdu )
return z3::zext(e, dest_bitsz - orig_bitsz);
else
return z3::sext(e, dest_bitsz - orig_bitsz);
}
case m_low:
{
auto dest_bitsz = insn.d.size * 8;
return mop_to_expr(insn.l).extract(dest_bitsz - 1, 0);
}
case m_high:
{
auto src_bitsz = insn.l.size * 8;
auto dest_bitsz = insn.d.size * 8;
return mop_to_expr(insn.l).extract(src_bitsz - 1, src_bitsz - dest_bitsz);
}
case m_add:
return mop_to_expr(insn.l) + mop_to_expr(insn.r);
case m_sub:
return mop_to_expr(insn.l) - mop_to_expr(insn.r);
case m_mul:
return mop_to_expr(insn.l) * mop_to_expr(insn.r);
case m_udiv:
return z3::udiv(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r));
case m_sdiv:
return mop_to_expr(insn.l) / mop_to_expr(insn.r);
case m_umod:
return mop_to_expr(insn.l) % mop_to_expr(insn.r);
case m_smod:
return z3::smod(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r));
case m_or:
return mop_to_expr(insn.l) | mop_to_expr(insn.r);
case m_and:
return mop_to_expr(insn.l) & mop_to_expr(insn.r);
case m_xor:
return mop_to_expr(insn.l) ^ mop_to_expr(insn.r);
case m_shl:
return z3::shl(
mop_to_expr(insn.l),
bv_zext_to_len(mop_to_expr(insn.r), insn.l.size * 8));
case m_shr:
return z3::lshr(
mop_to_expr(insn.l),
bv_zext_to_len(mop_to_expr(insn.r), insn.l.size * 8));
case m_sar:
return z3::ashr(
mop_to_expr(insn.l),
bv_zext_to_len(mop_to_expr(insn.r), insn.l.size * 8));
case m_sets: // get sign bit of expression
return bool_to_bv(mop_to_expr(insn.l) < 0, insn.d.size * 8);
// TODO: m_seto, m_setp
case m_setnz:
return bool_to_bv(mop_to_expr(insn.l) != mop_to_expr(insn.r), insn.d.size * 8);
case m_setz:
return bool_to_bv(mop_to_expr(insn.l) == mop_to_expr(insn.r), insn.d.size * 8);
case m_setae:
return bool_to_bv(z3::uge(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setb:
return bool_to_bv(z3::ult(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_seta:
return bool_to_bv(z3::ugt(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setbe:
return bool_to_bv(z3::ule(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setg:
return bool_to_bv(z3::sgt(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setge:
return bool_to_bv(z3::sge(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setl:
return bool_to_bv(z3::slt(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
case m_setle:
return bool_to_bv(z3::sle(mop_to_expr(insn.l), mop_to_expr(insn.r)), insn.d.size * 8);
default:
INTERR(30697); // it is better to check this before running z3, when detecting mba
}
}