iOS程序破解——ARM匯編基礎

2019-11-14 17:58:02

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供稿：網友

　　原文在此：http://m.companysz.com/mddblog/p/4951650.html

一、Thumb指令與ARM指令
　　Thumb指令為16位，因此存儲代碼的密度高，節省存儲空間。但是功能不全，它只是ARM指令（32位）集的補充，是ARM指令集下的一個子集。在初級階段我們不需要了解這些知識，只要有個概念知道有這么個東西就可以。

二、ARM的寄存器初步了解

　　R0-R3:　　　　　　　　用于函數參數及返回值的傳遞，超過4個參數，其它參數存在棧中，在ARM中棧是向下生長的，R0還可以作為返回值。
　　R4-R6, R8, R10-R11:　沒有特殊規定，就是普通的通用寄存器
　　R7:　　　　　　　　　　棧幀指針，指向母函數與被調用子函數在棧中的交界。
　　R9:　　　　　　　　　　在iOS3.0被操作系統保留
　　R12:　　　　　　　　　內部過程調用寄存器，動態鏈接時會用到，不必深究
　　R13:　　　　　　　　　 SP(stack pointer)，是棧頂指針
　　R14:　　　　　　　　　 LR(link register)，存放函數的返回地址。
　　R15:　　　　　　　　　 PC(PRogram counter)，指向當前指令地址。
　　CPSR:　　　　　　　　當前程序狀態寄存器，在用戶狀態下存放像condition標志中斷禁用等標志的。
　　另外還有VFP(向量浮點運算)相關的寄存器，不在列舉。

三、常用匯編

　　助記符　　說明
　　ADC 　　帶進位的加法
　　ADD 　　加法
　　AND 　　邏輯與
　　B 　　　分支跳轉，很少單獨使用
　　BL 分支跳轉，跳轉后返回地址存入r14
　　BX 分支跳轉，并切換指令模式（Thumb/ARM）
　　CMP 比較值，結果存在程序狀態寄存器，一般用于分支判斷
　　BEQ 結果為0則跳轉
　　BNE 結果不為0跳轉
　　LDR 加載寄存器，從內存加載到寄存器
　　LDRB 裝載字節到寄存器
　　LDRH 裝載半字到寄存器（一個字是32位）
　　LSL 邏輯左移這是一個選項，不是指令
　　LSR 邏輯右移這是一個選項，不是指令
　　MOV 傳送值/寄存器到一個寄存器
　　STR 存儲一個寄存器，寄存器值存到內存
　　STRB 存儲一個字節
　　STRH 存儲一個半字
　　SUB 減法
　　PUSH POP 堆棧操作

　　更多指令請參考這里

四、函數調用

　　函數的參數、局部變量、返回地址都在棧上存著，這部分棧上的內存稱為棧幀。和R0~R15（不一定全部）、CPSR等一起構成了函數的運行環境。每一個函數系統都會分配一個棧幀，執行完成后系統自動收回。每個函數都以為R0~R15、CPSR等CPU相關寄存器為自己一人享有，所以要做一些必要操作。

　　舉個例子：假設A調用B時，那么A要保存自己的運行環境（保存現場），B執行完后，要恢復A的運行環境（恢復現場）；另外A還可以通過R0—R4來傳遞參數，參數超過4個可以通過棧，B返回時可以通過R0傳遞返回值。其中主要涉及的就是棧的操作和寄存器的操作。下圖為函數調用前后棧的布局，左邊為調用前，右邊為調用后，當B返回時應回到左邊狀態（A調用B之前的狀態，就像沒有調用B一樣）。

　　在上圖中，一個棧幀除了已經提到的參數區域(parameter area)、鏈接區域(linkage area)、局部變量存儲區(local storage area)外還有棧幀指針存放區域(saved frame pointer)、寄存器存儲區(saved registers area)，棧幀指針上面已介紹（R7）；寄存器存儲區：保存非易失寄存器（R4,R5,R6,R8,R10,R11）,后面的匯編代碼例子會介紹。

　　開始調用（現場保護）：

　　1）LR入棧；

　　2）R7入棧，包存要恢復的寄存器入棧；

　　3）R7 = SP地址；

　　4）將callee會修改且在返回caller時需要恢復的寄存器入棧；

　　5）分配棧空間給子程序使用。

　　下圖為匯編代碼（使用hopper disassemble反編譯的代碼），分析如下：

　　第一行：將LR, R7, R4-R6入棧；

　　第二行：r7=sp-0xc（指向old R7），之所以減去0xc因為PUSH后，r4，r5，r6占去12個字節；

　　第三行：保存要恢復的寄存器；

　　第四行：給當前函數開辟棧空間。