精通Swift（1）-汇编语言学习

###一 程序的本质

软件/程序的执行过程

寄存器与内存

    通常，CPU会先将内存中的数据存储到寄存器中，然后再对寄存器中的数据进行运算

    假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间 

    CPU首先会将红色内存空间的值放到rax寄存器中:movq 红色内存空间, %rax 

    然后让rax寄存器与1相加:addq $0x1, %rax

    最后将值赋值给内存空间:movq %rax, 蓝色内存空间

编程语言的发展

机器语言：由0和1组成

汇编语言（Assembly Language）：用符号替代了0和1，比机器语言更便于阅读和记忆

高级语言： C\C++\Java\JavaScript\Python等，更接近人类自然语言

操作:将寄存器BX的内容送入寄存器AX 

机器语言:1000100111011000

汇编语言:movw %bx, %ax

高级语言:ax = bx;

编译与反编译

汇编语言与机器语言一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令

汇编语言可以通过编译得到机器语言，机器语言可以通过反汇编得到汇编语言

高级语言可以通过编译得到汇编语言\机器语言，但汇编语言\机器语言几乎不可能还原成高级语言

汇编语言的种类

8086汇编(16bit) 

x86汇编(32bit) 

x64汇编(64bit) 

ARM汇编(嵌入式、移动设备)

x86、x64汇编根据编译器的不同，有2种书写格式 Intel:Windows派系  AT&T :Unix派系

作为iOS开发工程师，最主要的汇编语言是 AT&T汇编 -> iOS模拟器  ARM汇编 -> iOS真机设备

常见的汇编指令

寄存器

有16个常用寄存器

rax、rbx、rcx 、rdx、rsi、rdi、rbp、rsp 

r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15

寄存器的具体用途

rax、rdx常作为函数返回值使用 

rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9等寄存器常用于存放函数参数 

rsp、rbp用于栈操作

rip作为指令指针：

    1 存储着CPU下一条要执行的指令的地址

    2 一旦CPU读取一条指令，rip会自动指向下一条指令(存储下一条指令的地址)

64 32 16位寄存器图

lldb常用指令

读取寄存器的值：register read/格式  register read/x

修改寄存器的值：register write 寄存器名称 数值  register write rax 0

读取内存中的值：x/数量-格式-字节大小 内存地址  x/3xw 0x0000010

修改内存中的值：memory write 内存地址 数值  memory write 0x0000010 10

格式：x是16进制，f是浮点，d是十进制

字节大小：b – byte 1字节   h – half word 2字节  w – word 4字节  g – giant word 8字节

expression 表达式： 可以简写: expr 表达式   

    expression $rax   

    expression $rax = 1

po 表达式：po/x $rax  po (int)$rax

print 表达式

thread step-over、next、n ：单步运⾏，把子函数当做整体⼀一步执⾏(源码级别)

thread step-in、step、s ：单步运⾏，遇到子函数会进⼊入子函数(源码级别)

thread step-inst-over、nexti、ni ：单步运⾏行行，把子函数当做整体⼀一步执⾏(汇编级别)

thread step-inst、stepi、si ：单步运⾏行行，遇到子函数会进⼊子函数(汇编级别)

thread step-out、finish ：直接执⾏行行完当前函数的所有代码，返回到上一个函数(遇到断点会卡住)

规律

内存地址格式为:0x4bdc(%rip)，一般是全局变量，全局区(数据段) 

内存地址格式为:-0x78(%rbp)，一般是局部变量，栈空间

内存地址格式为:0x10(%rax)，一般是堆空间