ARMv8平台下使用radare2正确打印浮点寄存器值的方法

问题场景 #

在ARMv8架构机器上使用radare2调试可执行程序时，直接用dr指令查看浮点寄存器会得到错误结果（比如d1寄存器输出异常值），需要用正确方式解析浮点寄存器中的float类型值。

测试案例 #

测试代码（test.c） #

//test.c
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(void){
  float x =1.1f, y = 1.1f, z;
  z = x+y;
  return 0;
}

编译命令 #

gcc test.c -o test

调试步骤 #

>>r2 -AA -d test
>>db main
>>dc

断点处汇编代码 #

将PC定位到fadd s0, s1, s0指令处，汇编内容如下：

┌ 64: int main (int64_t argc);
│           ; arg int64_t argc @ sp+0x20
│           ; var int64_t var_4h @ sp+0x4
│           ; var int64_t var_8h @ sp+0x8
│            b    ff4300d1       sub sp, sp, 0x10
│                 a0999952       mov w0, 0xcccd
│                 80f1a772       movk w0, 0x3f8c, lsl 16
│                 0000271e       fmov s0, w0
│                 e00700bd       str s0, [sp, 4]
│                 a0999952       mov w0, 0xcccd
│                 80f1a772       movk w0, 0x3f8c, lsl 16
│                 0000271e       fmov s0, w0
│                 e00b00bd       str s0, [sp, 8]
│                 e10740bd       ldr s1, [var_4h]
│                 e00b40bd       ldr s0, [var_8h]
│           ;-- pc:
│                 2028201e       fadd s0, s1, s0 

错误输出 #

执行dr指令后，部分寄存器输出异常：

>>dr
//...
d0=0x3f8ccccd
d1=0x7ff3cbffff   
//...

问题原因 #

ARMv8浮点寄存器架构中，32位s寄存器是64位d寄存器的低32位。dr指令默认以64位十六进制格式显示d寄存器，未初始化的高32位会包含随机垃圾数据，导致d1显示异常。而代码中的变量是float类型，对应32位s寄存器，必须指定解析格式才能得到正确值。

解决方法 #

使用radare2的dr指令配合格式参数，指定以32位浮点类型解析寄存器：

1. 查看所有浮点寄存器的浮点值：

   dr f
   

   该命令会自动区分32/64位类型，将所有浮点寄存器解析为对应浮点数值。

2. 查看单个32位浮点寄存器的值：

   • 直接指定s寄存器并添加格式：

     dr s0.f32
     dr s1.f32
     

   • 或通过d寄存器的低32位解析：

     dr d0.f32
     dr d1.f32
     

   执行后会输出正确浮点值，比如1.100000023841858（符合float的精度特性）。

3. 查看64位浮点寄存器（double类型）：
   如果需要查看double类型的值，使用.f64格式：

   dr d0.f64
   

验证结果 #

在当前断点处执行dr s0.f32和dr s1.f32，会得到与代码中1.1f对应的浮点值，说明解析正确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者XuezhuJiang