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iOS逆向(二)函数本质

iOS逆向(二)函数本质

作者: Tycool | 来源:发表于2018-04-26 17:57 被阅读0次

    概念

    一、寄存器

    1.数据地址寄存器

    通常用来做数据计算的临时存储、累加、计数、地址保存等功能。定义这些寄存器的作用主要用于在CPU指令保存操作数,在CPU中当作常规变量来使用。

    ARM64中

    • 64位:X0 - X30, XZR(零寄存器)
    • 32位:W0 - W30, WZR(零寄存器)是64位寄存器的低32位部分,并不是独立存在的

    2.浮点和向量寄存器

    因为浮点数存储以及运算的特殊性,CPU中专门提供浮点寄存器来处理浮点数

    • 浮点寄存器 64位:D0 - D31 32位:S0 - S31

    现在CPU支持向量运算(在图形处理相关领域用的非常多)为了支持向量计算,系统也提供了众多向量寄存器

    • 向量寄存器 128位:V0 - V31

    3.SP和FP寄存器

    • SP寄存器在任意时刻会保存栈顶地址
    • FP寄存器也称X29寄存器,属于通用寄存器,但某些时刻用来保存栈底地址
      注:ARM64中,对栈的操作是16字节对齐的

    4.X30寄存器

    • 存放的是函数的返回地址,当ret指令执行时刻,寻找X30保存的地址值

    二、栈

    栈是一种具有特殊访问方式的存储空间(后进先出,Last In Out First,LIFO)

    三、指令

    str(store register) -> 变种stp(可以操作两个寄存器)
    将数据从寄存器中读出来,存到内存中

    ldr(load register) -> 变种ldp(可以操作两个寄存器)
    将数据从内存中读出来,存到寄存器中

    bl
    将下一条指令地址放入lr(X30)寄存器
    跳转到标号处执行指令

    ret
    默认使用lr(X30)寄存器的值,通过底层指令提示CPU此处作为下条指令地址
    ARM64的特色指令,它面向硬件做了优化处理

    四、函数的参数与返回值

    ARM64下,函数的参数是存放在X0 - X7(W0 - W7)这8个寄存器中,如果超过8个参数,则会入栈
    函数的返回值放在X0寄存器中

    五、函数的局部变量

    函数局部变量放在栈里

    六、实践

    1. 新建demo,添加汇编文件,汇编代码


      添加汇编文件.png
    • 编写汇编代码
    .text
    .global _A  // 全局函数
    
    _A:
    sub sp, sp, #0x20       // 将sp减#0x20(向低地址拉伸栈空间32个字节)
    stp x0, x1, [sp, #0x10] // stp:操作两个寄存器,将x0,x1放入内存  [sp, #0x10]:sp加上#0x10
    ldp x1, x0, [sp, #0x10] // ldp:操作两个寄存器,将sp内容写入寄存器,交换
    add sp, sp, #0x20       // 栈平衡,如果不处理,造成内存不够用,函数调用完不要了
    ret
    
    • main中调用A函数,设置断点


      调用函数.png

    2.运行查看寄存器

    • 查看寄存器


      选择查看寄存器.png
    • sp初始地址


      sp初始地址.png
    • 进入函数,单步走


      sp从高地址往下拉伸32个字节.png
    • 初始x0, x1中的值


      初始x0, x1中的值.png
    • 单步走,x0, x1中的值进行了交换


      x0, x1实现交换.png
    • CMD + Shift + M 查看寄存器变化


      查看寄存器变化.png

    lldb:
    单步执行:ni
    写寄存器:register write x0 0xffffffff
    读寄存器:register read x0

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