[TOC]

之前說過學習匯編就是學習寄存器和指令，查看代碼請連接真機聋呢。

寄存器

在arm64匯編中寄存器是64bit的，使用X[n]表示，低32位以w[n]表示

15450350776264.jpg

在64位架構中有31個64位的通用寄存器盛嘿。

可以通過register read查看

(lldb) register read
General Purpose Registers:
        x0 = 0x0000000000000001
        x1 = 0x00000002805d8a20
        x2 = 0x00000002837e7980
        x3 = 0x00000002805d8a20
        x4 = 0x0000000000000001
        x5 = 0x0000000000000001
        x6 = 0x0000000100d54000  
        x7 = 0x0000000000000000
        x8 = 0x0000200000000000
        x9 = 0x000161a1d63f7945 (0x00000001d63f7945) (void *)0x01d63f7cb0000001
       x10 = 0x0000000000000000
       x11 = 0x000000000000006d
       x12 = 0x000000000000006d
       x13 = 0x0000000000000000
       x14 = 0x0000000000000000
       x15 = 0x00000001ca634e6d  "touchesBegan:withEvent:"
       x16 = 0x000000019c4cd47c  libobjc.A.dylib`objc_storeStrong
       x17 = 0x0000000000000000
       x18 = 0x0000000000000000
       x19 = 0x0000000100f17810
       x20 = 0x00000002837e7920
       x21 = 0x00000002805d8a20
       x22 = 0x00000001ca634e6d  "touchesBegan:withEvent:"
       x23 = 0x0000000100e11a30
       x24 = 0x00000002837e7980
       x25 = 0x0000000100e11a30
       x26 = 0x00000002805d8a20
       x27 = 0x00000001ca62d900  "countByEnumeratingWithState:objects:count:"
       x28 = 0x00000002805d8a20
        fp = 0x000000016f47d730
        lr = 0x00000001009866dc  ArmAssembly`-[ViewController touchesBegan:withEvent:] + 84 at ViewController.m:38
        sp = 0x000000016f47d720
        pc = 0x0000000100986720  ArmAssembly`foo1 + 16 at ViewController.m:46
      cpsr = 0x80000000

(lldb) 

x0~x7：一般是函數的參數，大于8個的會通過堆棧傳參括袒。

/*
 * ArmAssembly`foo2:
 0x101062760 <+0>:  sub    sp, sp, #0x20             
 0x101062764 <+4>:  str    w0, [sp, #0x1c]
 0x101062768 <+8>:  str    w1, [sp, #0x18]
 0x10106276c <+12>: str    w2, [sp, #0x14]
 0x101062770 <+16>: str    w3, [sp, #0x10]
 0x101062774 <+20>: str    w4, [sp, #0xc]
 0x101062778 <+24>: str    w5, [sp, #0x8]
 0x10106277c <+28>: str    w6, [sp, #0x4]
 ->  0x101062780 <+32>: add    sp, sp, #0x20             
 0x101062784 <+36>: ret

 */
void foo7(int a,int b,int c ,int d ,int e,int f,int g) {
    
}
/*
 *ArmAssembly`foo8:
 0x10024275c <+0>:  sub    sp, sp, #0x20             
 0x100242760 <+4>:  str    w0, [sp, #0x1c]
 0x100242764 <+8>:  str    w1, [sp, #0x18]
 0x100242768 <+12>: str    w2, [sp, #0x14]
 0x10024276c <+16>: str    w3, [sp, #0x10]
 0x100242770 <+20>: str    w4, [sp, #0xc]
 0x100242774 <+24>: str    w5, [sp, #0x8]
 0x100242778 <+28>: str    w6, [sp, #0x4]
 0x10024277c <+32>: str    w7, [sp]
 ->  0x100242780 <+36>: add    sp, sp, #0x20             
 0x100242784 <+40>: ret

 */
void foo8(int a,int b,int c ,int d ,int e,int f,int g,int h) {
    
}


/*
 * ArmAssembly`foo9:
 0x100dc2718 <+0>:  sub    sp, sp, #0x30  
           
 0x100dc271c <+4>:  ldr    w8, [sp, #0x30] 次兆； 大于8個參數的時候 已經是從內存棧中去取數據了
 
 0x100dc2720 <+8>:  str    w0, [sp, #0x2c]
 0x100dc2724 <+12>: str    w1, [sp, #0x28]
 0x100dc2728 <+16>: str    w2, [sp, #0x24]
 0x100dc272c <+20>: str    w3, [sp, #0x20]
 0x100dc2730 <+24>: str    w4, [sp, #0x1c]
 0x100dc2734 <+28>: str    w5, [sp, #0x18]
 0x100dc2738 <+32>: str    w6, [sp, #0x14]
 0x100dc273c <+36>: str    w7, [sp, #0x10]
 0x100dc2740 <+40>: str    w8, [sp, #0xc]
 0x100dc2744 <+44>: add    sp, sp, #0x30             
 0x100dc2748 <+48>: ret

 */
void foo9(int a,int b,int c ,int d ,int e,int f,int g,int h,int i) {
    
}

可以看到當參數的個數大于8個的時候就不會從寄存器中去取參數了。

x0：一般表示返回值

int fooReturnValue() {
    return  10;
}

匯編代碼

ArmAssembly`fooReturnValue:
    0x100ece7b4 <+0>: mov    w0, #0xa
->  0x100ece7b8 <+4>: ret    

通過lldb指令

(lldb) register read x0
      x0 = 0x000000000000000a
(lldb) 

確實是10

pc：表示當前執(zhí)行的指令的地址

這個類似8086匯編里面的ip

15450984590679.jpg

比如我們斷點該改代碼處锹锰，查看pc寄存器的值

(lldb) register read pc
      pc = 0x0000000100b6e7b8  ArmAssembly`fooReturnValue + 4 at ViewController.m:140
(lldb) 

lr:鏈接寄存器芥炭，存放著函數的返回地址

lr也就是x30，這個里面存放著函數的返回地址

比如有下面2個方法恃慧，方法fooFp方法內部調用fooFp2

void fooFp() {
    int a = 4;
    int b = 5;
    fooFp2();
}

void fooFp2() {
    int a = 2;
    int b = 3;
}

fooFp的匯編代碼

ArmAssembly`fooFp:
 0x100dbe76c <+0>:  sub    sp, sp, #0x20             ; =0x20
 0x100dbe770 <+4>:  stp    x29, x30, [sp, #0x10]
 0x100dbe774 <+8>:  add    x29, sp, #0x10            ; =0x10
 
 0x100dbe778 <+12>: mov    w8, #0x5
 0x100dbe77c <+16>: orr    w9, wzr, #0x4
 0x100dbe780 <+20>: stur   w9, [x29, #-0x4]
 0x100dbe784 <+24>: str    w8, [sp, #0x8]
 0x100dbe788 <+28>: bl     0x100dbe798               ; fooFp2 at ViewController.m:154
 
 0x100dbe78c <+32>: ldp    x29, x30, [sp, #0x10]
 0x100dbe790 <+36>: add    sp, sp, #0x20             ; =0x20
 0x100dbe794 <+40>: ret
 

0x100dbe788 <+28>: bl 0x100dbe798這行就是在調用方法fooFp2园蝠，如果調用完fooFp2后函數應該要繼續(xù)執(zhí)行，那么肯定是要到0x100dbe788 <+28>: bl 0x100dbe798下一行也就是地址0x100dbe78c處痢士，我們到fooFp2中查看下lr寄存器的值

(lldb) register read lr
      lr = 0x0000000100dbe78c  ArmAssembly`fooFp + 32 at ViewController.m:170
(lldb) 

當然彪薛， 本質上還是將lr的值給了pc寄存器了，也就是ret指令做的事情。

棧寄存器

分為sp棧頂寄存器和fp棧底寄存器善延。（如果熟悉8086匯編的話類似于分別類似于sp和bp）

還是用上面的方法fooFp和fooFp2來說明這2個寄存器训唱。

不嫌啰嗦這邊還是復制下fooFp的匯編代碼

ArmAssembly`fooFp:
 0x100dbe76c <+0>:  sub    sp, sp, #0x20             ; 申請棧空間
 0x100dbe770 <+4>:  stp    x29, x30, [sp, #0x10]     ; 保護寄存器的值
 0x100dbe774 <+8>:  add    x29, sp, #0x10            ; 改變fp寄存器的值挚冤，用于執(zhí)行棧底
 
 0x100dbe778 <+12>: mov    w8, #0x5
 0x100dbe77c <+16>: orr    w9, wzr, #0x4
 0x100dbe780 <+20>: stur   w9, [x29, #-0x4]
 0x100dbe784 <+24>: str    w8, [sp, #0x8]
 0x100dbe788 <+28>: bl     0x100dbe798               ; fooFp2 at ViewController.m:154
 
 0x100dbe78c <+32>: ldp    x29, x30, [sp, #0x10]     ; 恢復之前保存的fp和lr的值
 0x100dbe790 <+36>: add    sp, sp, #0x20             ; 恢復sp指針
 0x100dbe794 <+40>: ret 
 

整個過程如下圖

15451047620385.jpg

cpsr：程序狀態(tài)寄存器

cpsr（Current Program Status Register ）

spsr (Saved Program Status Register) 異常狀況下使用

xzr:零寄存器

表示zero register况增，一般用來默認值，里面存儲的值都是0训挡。

1. xzr:64位的
2. wzr:32位的

指令

尋址方式大概規(guī)則說明

ADD R0澳骤，R0，＃1  // R0 = R0 + #1 表示寄存器R0的值 + 1再賦值給R0

ADD R0澜薄，R1为肮，R2  // R0 = R1＋R2 

ADD R0，R1肤京，[R2] // R0←R1＋[R2]

LDR R0颊艳，[R1，＃4]  // 忘分；R0←[R1＋4]

LDR R0棋枕，[R1，＃4]妒峦！  // R0←[R1＋4]重斑、R1←R1＋4

LDR R0，[R1] 肯骇，＃4  // 窥浪；R0←[R1]、R1←R1＋4

LDR R0笛丙，[R1漾脂，R2] // R0←[R1＋R2]

1. 有[]一般表示是取值的意思，[R2]表示取出R2所存的內存地址比如是0x10000所對應的值比如是66胚鸯。
2. LDR R0 [R1骨稿，＃4] ：寄存器 R1 的內容加上4形成操作數的有效地址，從而取得操作數存入寄存器 R0 中蠢琳。
3. LDR R0啊终，[R1，＃4]傲须！：將寄存器 R1 的內容加上 4 形成操作數的有效地址蓝牲，從而取得操作數存入寄 存器 R0 中，然后泰讽，R1 的內容自增 4 個字節(jié)例衍。
4. LDR R0昔期，[R1] ，＃4:以寄存器 R1 的內容作為操作數的有效地址佛玄，從而取得操作數存入寄存器 R0 中硼一，然后，R1 的內容自增 4 個字節(jié)梦抢。
5. LDR R0般贼，[R1，R2]:將寄存器 R1 的內容加上寄存器 R2 的內容形成操作數的有效地址奥吩，從而取得 操作數存入寄存器 R0 中哼蛆。

計算指令

ADD 加法

ADD R0，R1霞赫，R2 // R0 = R1 + R2
ADD R0腮介，R1，#256  // R0 = R1 + 256 

ADD R0端衰，R2叠洗，R3，LSL#1 //  R0 = R2 + (R3 << 1)

SUB 減法

SUB R0旅东，R1灭抑，R2 // R0 = R1 - R2
SUB R0，R1玉锌，#256 //R0 = R1 - 256 
SUB R0名挥，R2，R3主守，LSL#1 // R0 = R2 - (R3 << 1)

邏輯運算

AND邏輯與、EOR邏輯異或榄融、ORR邏輯或参淫、LSL邏輯左移、LSR邏輯右移

內存指令

一般是ST開頭的為存數據,比如說STR愧杯、STP涎才、STUR
LD開頭的表示取數據，比如說LDR力九、LDP耍铜、lDUR

str    w8, [sp, #0x8] // 表示 將w8存放到sp+0x8表示的內存中
stur   w9, [x29, #-0x4] // 表示 將w9存放到x29, #-0x4表示的內存中
stp x1, x2, [sp, #-16] // 表示 從sp-0x16對應地址的開始存放 x1、x2的表示的值

ldp    x29, x30, [sp, #0x10] //表示 從sp+0x10對應地址的開始取出值賦值給x29,x30

P：可以理解為pair跌前；
u: 表示負數

跳轉指令

有b棕兼、bl一般搭配cmp指令使用

b：無條件跳轉，一般是什么函數內部的if抵乓、switch條件判斷伴挚；
bl:帶函數返回值的跳轉靶衍，一般是調用其他的函數；

0x100432624 <+88>:  cmp    w10, #0x1                 ; =0x1 
0x100432628 <+92>:  b.le   0x100432630               ; 
    

<1>. CMP:將寄存器 R1 的值與立即數 0x1 相減茎芋，并根據結果設置 CPSR 的標志位

標志位的可能值如下表

<2>. b.le 0x100432630：表示如果w10 <= 0x1那么就執(zhí)行0x100432630

ret指令

1. 函數返回
2. 將lr(x30)寄存器器的值賦值給pc寄存器器颅眶。

了解了這些基本知識讀一些匯編代碼應該沒問題了，沒有提到的自己查下資料也差不多了田弥。

ARM-GNU匯編

如果你只會arm匯編去看runtime匯編源碼的時候會發(fā)現還是有些東西不明白涛酗，比如下面的代碼

#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
    .data
    .align 3
    .globl _objc_debug_taggedpointer_classes
_objc_debug_taggedpointer_classes:
    .fill 16, 8, 0
    .globl _objc_debug_taggedpointer_ext_classes
_objc_debug_taggedpointer_ext_classes:
    .fill 256, 8, 0
#endif

    ENTRY _objc_msgSend
    UNWIND _objc_msgSend, NoFrame

    cmp p0, #0          // nil check and tagged pointer check
#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
    b.le    LNilOrTagged        //  (MSB tagged pointer looks negative)
#else
    b.eq    LReturnZero
#endif
    ldr p13, [x0]       // p13 = isa
    GetClassFromIsa_p16 p13     // p16 = class
LGetIsaDone:
    CacheLookup NORMAL      // calls imp or objc_msgSend_uncached

[...]

ARM匯編開發(fā)指用ARM提供的匯編指令，進行ARM程序的開發(fā)偷厦。
ARM匯編開發(fā)商叹，有兩種開發(fā)方式，一種是使用ARM匯編沪哺，一種是使用ARM GNU匯編沈自。兩種匯編開發(fā)，使用的匯編指令是完全一樣的辜妓，區(qū)別是宏指令枯途，偽指令，偽操作不一樣籍滴。其實兩種開發(fā)方式的區(qū)別在于所使用的編譯工具不一樣酪夷。
對于ARM匯編，使用的是ARM公司開發(fā)的編譯器孽惰，而ARM GNU匯編晚岭，是使用GNU為ARM指令集開發(fā)的編譯器，也就是arm-gcc勋功。

2種方式的不同之處就是偽操作的不同坦报，蘋果遵循的是GNU匯編規(guī)范的。點擊這個可以查看各個偽操作的意思狂鞋，比如：

.global:全局聲明片择；
.macro:定義一個宏；
.align:對齊方式
.text:指定程序在哪個段
...

關于匯編還有很多骚揍，比如書寫匯編代碼字管，內聯匯編，有了目前的基礎信不，相信學起來也是很快的嘲叔。

感謝

1. https://zh.wikipedia.org/wiki/ARM%E6%9E%B6%E6%A7%8B#cite_note-v8arch-1
2. https://www.arm.com/files/downloads/ARMv8_Architecture.pdf
3. http://www.lujun.org.cn/?p=3943
4. https://developer.apple.com/library/archive/documentation/DeveloperTools/Reference/Assembler/000-Introduction/introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP30000851-CH211-SW1

（完）。

demo地址