iOS 逆向 day 12 ARM64 汇编 mov add sub cpsr cmp b bl

部分基础概念

• 汇编命令不区分大小写，如 ADD === add
• ret 用于表示函数返回，有点类似 return
• ; 汇编项目使用分号来注释代码，但是 Xcode 做了处理，使用 // 也可以
• 模拟是 x86 汇编 ，iPhone 是 ARM64 汇编，区别还是很大的
• 寄存器是中央处理器内用来暂存指令、数据和地址的电脑记忆体。

1. 通用寄存器

• 64bit 的： x0 ~ x28
• 32bit 的： w0 ~ w28（属于 x0 ~ x28 的低 32 bit）
• x0 ~ x7 通常拿来存放函数的参数，更多的参数使用堆栈来传递
• x0 通常用于作为返回值

2. mov 指令

mov 指令

• 指令格式：MOV 目的寄存器，源操作数
• 指令解读：用于将 源操作数 赋值给 目的寄存器

3. ADD 指令

ADD 指令

• 命令格式：ADD 目的寄存器，操作数 1，操作数 2
• 指令解读：将操作数1 加上 操作数 2 赋值给 目的寄存器

4. SUB 指令

SUB 指令

• 指令格式： SUB 目的寄存器，操作数 1，操作数 2
• 指令解读：将操作数1 减去 操作数 2 赋值给 目的寄存器

5. 创建 Xcode 下的 iOS 项目，实践一下上面的指令（需运行在真机）

• 声明汇编中的函数方法

// ARM64.h 文件声明方法
#ifndef ARM64_h
#define ARM64_h

void test(void);

int add(int,int);
int sub(int,int);

#endif /* ARM64_h */

• 汇编中实现方法

// ARM64.s
// 声明下面的函数代码存放在 _TEXT 段
.text
// 默认情况下 _ 开头的函数是私有的,使用 .global 暴露出去
.global _test, _add, _sub

// void test() 映射到底层汇编,就会调用 _test 方法,如果不加下划线,会提示找不到 test 方法.
_test:
mov x0, #0x8
ret

// 默认 add 方法的两个参数会通过 x0 和 x1 传入,ret 又会默认把 x0 作为返回值,以下就实现了 int add(int,int)函数
_add:
add x0, x0, x1
ret

// 与 _add方法同理
_sub:
sub x0, x0, x1
ret

• main 中调用汇编函数

// mian.m 调用代码
#import 
#import "AppDelegate.h"
#import "ARM64.h"
int main(int argc, char * argv[]) {
    NSString * appDelegateClassName;
    @autoreleasepool {
        test();
        NSLog(@"%d",add(3, 5));
        NSLog(@"%d",sub(9, 5));
        appDelegateClassName = NSStringFromClass([AppDelegate class]);
    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, appDelegateClassName);
}

6. cmp（compare） 指令

cmp 指令

• 指令格式： cmp 操作数1， 操作数 2
• 指令解读： cmp 指令用于比较 操作数 1 和 操作数 2 的大小，比较的值存在哪里呢？这样我们就要引出下一个角色 cpsr，程序状态寄存器。

7. 程序状态寄存器

• cpsr（Current Program Status Register）是我们学习重点
• spsr（Saved Program Status Register），异常状态下使用，了解就好

cpsr 一般用 NZCV 来标记状态，主要理解 N Z

NZCV 条件码对应的说明

• N 位置上：N=1 表示 cmp 结果是负数；N=0 表示 cmp 结果为正数或者零
• Z位置上：Z=1 表示 cmp运算结果为零； Z=0表示运算结果非零；

8. 跳转指令

B 指令

BL 指令

• 两个指令都可以跳到目标地址，还可以为是否跳转附加 条件

• B指令类似于 C 语言里面的 goto 语句

• BL 更像是调用一个函数，函数调用完，还会回到 BL 后面的汇编指令继续执行

9. 指令的条件域（着重掌握列出来常用的就行）

指令的条件域

• EQ : Equal ，相等
• NE : No Equal ， 不相等
• GT : Great Than ，大于
• GE : Great Equal ，大于等于
• LT : Less Than ，小于
• LE : Less Equal ，小于等于

10. 写代码，实践中理解 CMP，cpsr ，B 、BL、{条件}

理解：cmp 与 cpsr

// ARM64.s 里面的汇编代码
.text
.global _test
_test:
mov x0, #0x3
mov x1, #0x3
cmp x0,x1
ret

// 运行上面的代码，在 `cmp x0,x1` 打上断点
(lldb) register write cpsr 0 // 先把 cpsr 寄存器清零，便于观察
(lldb) register read cpsr
    cpsr = 0x00000000
(lldb) si        // 过掉 `cmp x0,x1` 语句
(lldb) register read cpsr
    cpsr = 0x60000000 // 获得程序状态寄存器值，转二进制如下图

可以N 位是 0，表示结果非负数；Z 位是 1，表示结果相等

理解：B 、 BL 和 {条件}

• 如下汇编代码，会在 beq mycode 获取 cpsr 中 Z 的值，Z=1，所以会跳过 mov x3,#0x8代码段，直接跑到 mov x4,#0x8，这就是 b 指令的作用。
• 如果 beq mycode 替换成 b mycode ，则代表无条件跳转到 mycode继续执行

// ARM64.s
.text
.global _test
_test:
mov x0, #0x3
mov x1, #0x4
cmp x0,x1
beq mycode
mov x5, #0x5
mycode:
mov x3,#0x8
ret

• 下面这个 bl 很像调用了 myfunc这个函数，当函数执行完毕，还会回到mov x5, #0x5 语句继续执行。
• bl也可以带上 {条件}

// ARM64.s
.text
.global _test
_test:
mov x0, #0x3
mov x1, #0x3
cmp x0,x1
bl myfunc
mov x5, #0x5
mov x3,#0x8
ret

myfunc:
mov x4, #0x8
mov x5, #0x5
add x6, x4, x5
ret