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2019年12月23日 | iOS程序破解——ARM汇编基础
2019-12-23 来源：eefocus
一、Thumb指令与ARM指令
Thumb指令为16位，因此存储代码的密度高，节省存储空间。但是功能不全，它只是ARM指令（32位）集的补充，是ARM指令集下的一个子集。在初级阶段我们不需要了解这些知识，只要有个概念知道有这么个东西就可以。
二、ARM的寄存器初步了解
R0-R3: 用于函数参数及返回值的传递，超过4个参数，其它参数存在栈中，在ARM中栈是向下生长的，R0还可以作为返回值。
R4-R6, R8, R10-R11: 没有特殊规定，就是普通的通用寄存器
R7: 栈帧指针，指向母函数与被调用子函数在栈中的交界。
R9: 在iOS3.0被操作系统保留
R12: 内部过程调用寄存器，动态链接时会用到，不必深究
R13: SP(stack pointer)，是栈顶指针
R14: LR(link register)，存放函数的返回地址。
R15: PC(program counter)，指向当前指令地址。
CPSR: 当前程序状态寄存器，在用户状态下存放像condition标志中断禁用等标志的。
另外还有VFP(向量浮点运算)相关的寄存器，不在列举。
三、常用汇编
助记符 说明
ADC 带进位的加法
ADD 加法
AND 逻辑与
B 分支跳转，很少单独使用
BL 分支跳转，跳转后返回地址存入r14
BX 分支跳转，并切换指令模式（Thumb/ARM）
CMP 比较值，结果存在程序状态寄存器，一般用于分支判断
BEQ 结果为0则跳转
BNE 结果不为0跳转
LDR 加载寄存器，从内存加载到寄存器
LDRB 装载字节到寄存器
LDRH 装载半字到寄存器（一个字是32位）
LSL 逻辑左移 这是一个选项，不是指令
LSR 逻辑右移 这是一个选项，不是指令
MOV 传送值/寄存器到一个寄存器
STR 存储一个寄存器，寄存器值存到内存
STRB 存储一个字节
STRH 存储一个半字
SUB 减法
PUSH POP 堆栈操作
四、函数调用
函数的参数、局部变量、返回地址都在栈上存着，这部分栈上的内存称为栈帧。和R0~R15（不一定全部）、CPSR等一起构成了函数的运行环境。每一个函数系统都会分配一个栈帧，执行完成后系统自动收回。每个函数都以为R0~R15、CPSR等CPU相关寄存器为自己一人享有，所以要做一些必要操作。
举个例子：假设A调用B时，那么A要保存自己的运行环境（保存现场），B执行完后，要恢复A的运行环境（恢复现场）；另外A还可以通过R0—R4来传递参数，参数超过4个可以通过栈，B返回时可以通过R0传递返回值。其中主要涉及的就是栈的操作和寄存器的操作。下图为函数调用前后栈的布局，左边为调用前，右边为调用后，当B返回时应回到左边状态（A调用B之前的状态，就像没有调用B一样）。
在上图中，一个栈帧除了已经提到的参数区域(parameter area)、链接区域(linkage area)、局部变量存储区(local storage area)外还有栈帧指针存放区域(saved frame pointer)、寄存器存储区(saved registers area)，栈帧指针上面已介绍（R7）；寄存器存储区：保存非易失寄存器（R4,R5,R6,R8,R10,R11）,后面的汇编代码例子会介绍。
开始调用（现场保护）：
1）LR入栈；
2）R7入栈，包存要恢复的寄存器入栈；
3）R7 = SP地址；
4）将callee会修改且在返回caller时需要恢复的寄存器入栈；
5）分配栈空间给子程序使用。
下图为汇编代码（使用hopper disassemble反编译的代码），分析如下：
第一行：将LR, R7, R4-R6入栈；
第二行：r7=sp-0xc（指向old R7），之所以减去0xc因为PUSH后，r4，r5，r6占去12个字节；
第三行：保存要恢复的寄存器；
第四行：给当前函数开辟栈空间。
函数返回（恢复现场）：
1）释放栈空间；
2）恢复所保存的寄存器；
3）恢复R7；
4）将之前存放的LR从栈上弹出到PC，这样函数就返回了。
下图为汇编代码（使用hopper disassemble反编译的代码），分析如下：
第一行：释放栈空间；
第二行：恢复保存的寄存器；
第三行：恢复保存的寄存器，恢复R7，将之前存放的LR从栈上弹出到PC。
史海拾趣
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