09-1-ARM64汇编之基础

1. iOS汇编

1.1 arm64汇编和x86汇编

• 真机: arm64汇编
  • 寄存器
  • 指令
  • 堆栈
• 模拟器: x86汇编

1.2 如何用汇编写一个函数?

• 首先创建一个头文件.h和一个实现文件.s(大多数的汇编文件以.s结尾)
  

2. 指令

2.1 mov

mov x0, #0x8

2.2 ret

• 函数返回
• 将 lr (x30) 寄存器的值赋值给pc寄存器

2.3 add

_add:
mov x0, #0x1
mov x1, #0x2
add x2, x0, x1
ret

2.4 sub指令

• sub指令的格式为:
  

_sub:
mov x0, #0x3
mov x1, #0x2
sub x2, x0, x1
ret

2.5 cmp

• 将2个寄存器相减
• 相减的结果会影响cpsr寄存器的标志位
  

_add:
mov x0, #0x3
mov x1, #0x2
cmp x0, x1
bgt mycode
mov x2, #0x5

mycode:
mov x2, #0x6

ret

2.6 跳转指令b 和 bl

2.6.1 b

• 跳转指令
• 可以带条件跳转，一般跟cmp配合使用

2.6.2 bl

• 带返回的跳转指令
• 执行的操作
  • 将下一条指令的地址存储到 lr (x30) 寄存器中
  • 跳转到标记处开始执行代码

2.6.3 b 和 bl 指令的区别

• 就是b不带返回, 即使有ret 也不会返回
• bl 会带返回, 执行完跳转指令, 立马返回到下一条指令

2.7 条件域

• EQ: equal,相等
• NE: not equal,不相等
• GT: great than,大于
• GE: greate equal, 大于等于
• LT: less than,小于
• LE: less equal, 小于等于
  

2.8 内存操作

• load, 从内存中读取数据
  • Idr、Idur(用来接收负数的)
  • ldp (p是pair的简称)
    

; ldr指令
ldr x0, [x1]; // 从`x1`指向的地址里面取出一个 64 位大小的数存入 `x0`

; ldp 指令
ldp x1, x2, [x10, #0x10]; // 从 x10 + 0x10 指向的地址里面取出 2个 64位的数，分别存入x1, x2

• store, 往内存中写入数据
  • str、stur(用来计算负数的)
  • stp : 从内存中读取数据, 放到一对寄存器中
    
    

; str指令
str x5, [sp, #24]; // 把x5的值（64位数值）存到 sp+24 指向的内存地址上

; stp 指令
stp x29, x30, [sp, #-16]!; // 把 x29, x30的值存到 sp-16的地址上. 
ldp x29, x30, [sp], #16;  // 从sp地址取出 16 byte数据，分别存入x29, x30. 然后 sp+=16;

2.9 指令列表

3. 寄存器

3.1 通用寄存器

• 64bit的: x0~x28
• 32bit的: w0~ w28 (属于x0 ~ x28的低32bit)
• 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通常拿来存放函数的返回值
• 通过LLDB可以查看所有的寄存器(register)

register read

3.2 程序计数器

• pc (Program Counter)
• 记录CPU当前指令的是哪一条指令
• 存储着当前CPU正在执行的指令的地址
• 类似于8086汇编的ip寄存器

3.3 堆栈指针

• sp (Stack Pointer)
• fp (Frame Pointer) ，也就是x29

3.4 链接寄存器

• lr (Link Register) ，也就是x30
• 存储着函数的返回地址

3.5 程序状态寄存器

• cpsr (Current Program Status Register)
• spsr (Saved Program Status Register) ，异常状态下使用
  
  

3.6 零寄存器，里面存储的值是0

• wzr (32bit, Word Zero Register)
• xzr (64bit)

4. 寻址方式

• 总结:

[x10, #0x10]      // signed offset。 意思是从 x10 + 0x10的地址取值
[sp, #-16]!       // pre-index。  意思是从 sp-16地址取值，取值完后在把 sp-16  writeback 回 sp
[sp], #16         // post-index。 意思是从 sp 地址取值，取值完后在把 sp+16 writeback 回 sp

常用LLDB的汇编指令

• 查看单个寄存器的值

register read x0

• 读取所有寄存器的值

register read

• 给某个寄存器写入值

register write 寄存器 值

• 查看内存地址的内容

x 地址

• 打印方法相关
  • po $x0 :打印方法调用者
  • x/s $x1 :打印方法名及地址
  • po $x2 :打印参数(以此类推, x3、x4也可能是参数)
  • 如果是非arm64 ,寄存器就是r0、r1、 r2

生成汇编文件

• main.s 可写可不写, 默认生成main.s文件

xcrun --sdk iphoneos clang -S -arch arm64 main.c -o main.s