Intel XED解码同一条指令时得到不同函数调用地址的问题

测试用C代码如下：

#include <stdio.h>

void greet(void){
    printf("Hello!\n");
}

int main (){
    greet();
    return 0;
}

使用gcc将上述代码编译为名为hello的64位ELF可执行文件，开展两组XED解码实验：

• 第一组解码整个.text段，执行命令：

  ./xed -i hello
  

  其中对greet函数的调用指令解码结果为：

  XDIS 1168: CALL    BASE    E8DCFFFFFF     call 0x1149 <greet>
  

  结果符合预期，0x1149确实是greet函数的入口地址。
• 第二组仅单独解码上述call指令的十六进制编码E8DCFFFFFF，执行命令：

  ./xed -d E8DCFFFFFF
  

  得到输出：

  ICLASS:     CALL_NEAR
  CATEGORY:   CALL
  EXTENSION:  BASE
  IFORM:      CALL_NEAR_RELBRz
  ISA_SET:    I86
  ATTRIBUTES: FIXED_BASE0 MPX_PREFIX_ABLE SCALABLE STACKPUSH0 
  SHORT:      call 0xffffffe1
  

预期解码结果为call 0x1149，实际输出为call 0xffffffe1。

• x86_64架构下，操作码0xE8对应相对近调用指令，属于位置相关指令：它的操作数不是目标地址的绝对值，而是以「当前call指令的下一条指令地址」为基准的32位有符号相对偏移，跳转目标的计算规则为：
  目标绝对地址 = call指令起始地址 + 指令长度(固定5字节) + 32位有符号相对偏移
• 整文件反汇编时，XED可以从ELF的段信息中拿到.text段的加载基址，明确知道这条call指令的起始地址是0x1168，因此能算出正确目标：
  • 指令编码E8DCFFFFFF中，首字节E8是操作码，后续4字节DC FF FF FF是小端序存储的32位有符号偏移，按补码解析为十进制值-36
  • call指令的下一条指令地址为0x1168 + 5 = 0x116D
  • 代入公式计算目标地址：0x116D + (-36) = 0x1149，和greet函数入口地址完全匹配。
• 单独解码十六进制串时，XED没有任何文件格式提供的地址上下文，不知道这条指令实际会被加载到哪个内存地址运行，只能默认将指令起始地址设为0来计算：
  • 默认下一条指令地址为0 + 5 = 5
  • 代入公式计算目标地址：5 + (-36) = -31，将这个有符号值转为32位无符号表示就是0xffffffe1，和单独解码的输出完全一致。

本质是单独解码指令字节流时，缺失了指令的实际加载地址这一必要上下文，自然无法算出正确的绝对跳转目标，只能给出基于0基址的计算结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Farzam