[TOC]
之前说过学习汇编就是学习寄存器和指令，查看代码请连接真机。
寄存器
在arm64汇编中寄存器是64bit的，使用X[n]表示，低32位以w[n]表示
15450350776264.jpg
在64位架构中有31个64位的通用寄存器。
可以通过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~x7：一般是函数的参数，大于8个的会通过堆栈传参。
/*
* 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] ； 大于8个参数的时候 已经是从内存栈中去取数据了
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) {
}
可以看到当参数的个数大于8个的时候就不会从寄存器中去取参数了。
x0：一般表示返回值
int fooReturnValue() {
return 10;
}
汇编代码
ArmAssembly`fooReturnValue:
0x100ece7b4 <+0>: mov w0, #0xa
-> 0x100ece7b8 <+4>: ret
通过lldb指令
(lldb) register read x0
x0 = 0x000000000000000a
(lldb)
确实是10
pc：表示当前执行的指令的地址
这个类似8086汇编里面的ip
15450984590679.jpg
比如我们断点该改代码处，查看pc寄存器的值
(lldb) register read pc
pc = 0x0000000100b6e7b8 ArmAssembly`fooReturnValue + 4 at ViewController.m:140
(lldb)
lr:链接寄存器，存放着函数的返回地址
lr也就是x30，这个里面存放着函数的返回地址
比如有下面2个方法，方法fooFp方法内部调用fooFp2
void fooFp() {
int a = 4;
int b = 5;
fooFp2();
}
void fooFp2() {
int a = 2;
int b = 3;
}
fooFp的汇编代码
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这行就是在调用方法fooFp2，如果调用完fooFp2后函数应该要继续执行，那么肯定是要到0x100dbe788 <+28>: bl 0x100dbe798下一行也就是地址0x100dbe78c处，我们到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)
当然， 本质上还是将lr的值给了pc寄存器了，也就是ret指令做的事情。
栈寄存器
分为sp栈顶寄存器和fp栈底寄存器。（如果熟悉8086汇编的话类似于分别类似于sp和bp）
还是用上面的方法fooFp和fooFp2来说明这2个寄存器。
不嫌啰嗦这边还是复制下fooFp的汇编代码
ArmAssembly`fooFp:
0x100dbe76c <+0>: sub sp, sp, #0x20 ; 申请栈空间
0x100dbe770 <+4>: stp x29, x30, [sp, #0x10] ; 保护寄存器的值
0x100dbe774 <+8>: add x29, sp, #0x10 ; 改变fp寄存器的值，用于执行栈底
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] ; 恢复之前保存的fp和lr的值
0x100dbe790 <+36>: add sp, sp, #0x20 ; 恢复sp指针
0x100dbe794 <+40>: ret
整个过程如下图
15451047620385.jpg
cpsr：程序状态寄存器
cpsr（Current Program Status Register ）
spsr (Saved Program Status Register) 异常状况下使用
xzr:零寄存器
表示zero register，一般用来默认值，里面存储的值都是0。
-
xzr:64位的 -
wzr:32位的
指令
寻址方式大概规则说明
ADD R0，R0，＃1 // R0 = R0 + #1 表示寄存器R0的值 + 1再赋值给R0
ADD R0，R1，R2 // R0 = R1＋R2
ADD R0，R1，[R2] // R0←R1＋[R2]
LDR R0，[R1，＃4] // ；R0←[R1＋4]
LDR R0，[R1，＃4]！ // R0←[R1＋4]、R1←R1＋4
LDR R0，[R1] ，＃4 // ；R0←[R1]、R1←R1＋4
LDR R0，[R1，R2] // R0←[R1＋R2]
- 有
[]一般表示是取值的意思，[R2]表示取出R2所存的内存地址比如是0x10000所对应的值比如是66。 -
LDR R0 [R1，＃4]：寄存器R1的内容加上4形成操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中。 -
LDR R0，[R1，＃4]！：将寄存器R1的内容加上4形成操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄 存器R0中，然后，R1的内容自增4个字节。 -
LDR R0，[R1] ，＃4:以寄存器R1的内容作为操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中，然后，R1的内容自增4个字节。 -
LDR R0，[R1，R2]:将寄存器R1的内容加上寄存器R2的内容形成操作数的有效地址，从而取得 操作数存入寄存器R0中。
计算指令
ADD 加法
ADD R0，R1，R2 // R0 = R1 + R2
ADD R0，R1，#256 // R0 = R1 + 256
ADD R0，R2，R3，LSL#1 // R0 = R2 + (R3 << 1)
SUB 减法
SUB R0，R1，R2 // R0 = R1 - R2
SUB R0，R1，#256 //R0 = R1 - 256
SUB R0，R2，R3，LSL#1 // R0 = R2 - (R3 << 1)
逻辑运算
AND逻辑与、EOR逻辑异或、ORR逻辑或、LSL逻辑左移、LSR逻辑右移
内存指令
一般是ST开头的为存数据,比如说STR、STP、STUR
LD开头的表示取数据，比如说LDR、LDP、lDUR
str w8, [sp, #0x8] // 表示 将w8存放到sp+0x8表示的内存中
stur w9, [x29, #-0x4] // 表示 将w9存放到x29, #-0x4表示的内存中
stp x1, x2, [sp, #-16] // 表示 从sp-0x16对应地址的开始存放 x1、x2的表示的值
ldp x29, x30, [sp, #0x10] //表示 从sp+0x10对应地址的开始取出值赋值给x29,x30
P：可以理解为pair；
u: 表示负数
跳转指令
有b、bl一般搭配cmp指令使用
b：无条件跳转，一般是什么函数内部的if、switch条件判断；
bl:带函数返回值的跳转，一般是调用其他的函数；
0x100432624 <+88>: cmp w10, #0x1 ; =0x1
0x100432628 <+92>: b.le 0x100432630 ;
<1>. CMP:将寄存器 R1 的值与立即数 0x1 相减，并根据结果设置 CPSR 的标志位
标志位的可能值如下表
| 条件码 | 助记符后缀 | 标志 | 含义 |
|---|---|---|---|
| 0000 | EQ | Z 置位 | 相等 == |
| 0001 | NE | Z 清零 | 不相等 != |
| 0010 | CS | C 置位 | 无符号数大于或等于 |
| 0011 | CC | C 清零 | 无符号数小于 |
| 0100 | MI | N 置位 | 负数 |
| 0101 | PL | N 清零 | 正数或零 |
| 0110 | VS | V 置位 | 溢出 |
| 0111 | VC | V 清零 | 未溢出 |
| 1000 | HI | C 置位 Z 清零 | 无符号数大于 |
| 1001 | LS | C 清零 Z 置位 | 无符号数小于或等于 |
| 1010 | GE | N 等于 V | 带符号数大于或等于 |
| 1011 | LT | N 不等于 V | 带符号数小于 |
| 1100 | GT | Z 清零且（N 等于 V） | 带符号数大于 |
| 1101 | LE | Z 置位或（N 不等于 V） | 带符号数小于或等于 |
| 1110 | AL | 忽略 | 无条件执行 |
<2>. b.le 0x100432630：表示如果w10 <= 0x1那么就执行0x100432630
ret指令
- 函数返回
- 将
lr(x30)寄存器器的值赋值给pc寄存器器。
了解了这些基本知识读一些汇编代码应该没问题了，没有提到的自己查下资料也差不多了。
ARM-GNU汇编
如果你只会arm汇编去看runtime汇编源码的时候会发现还是有些东西不明白，比如下面的代码
#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汇编开发指用ARM提供的汇编指令，进行ARM程序的开发。
ARM汇编开发，有两种开发方式，一种是使用ARM汇编，一种是使用ARM GNU汇编。两种汇编开发，使用的汇编指令是完全一样的，区别是宏指令，伪指令，伪操作不一样。其实两种开发方式的区别在于所使用的编译工具不一样。
对于ARM汇编，使用的是ARM公司开发的编译器，而ARM GNU汇编，是使用GNU为ARM指令集开发的编译器，也就是arm-gcc。
2种方式的不同之处就是伪操作的不同，苹果遵循的是GNU汇编规范的。点击这个可以查看各个伪操作的意思，比如：
.global:全局声明；
.macro:定义一个宏；
.align:对齐方式
.text:指定程序在哪个段
...
关于汇编还有很多，比如书写汇编代码，内联汇编，有了目前的基础，相信学起来也是很快的。
感谢
- https://zh.wikipedia.org/wiki/ARM%E6%9E%B6%E6%A7%8B#cite_note-v8arch-1
- https://www.arm.com/files/downloads/ARMv8_Architecture.pdf
- http://www.lujun.org.cn/?p=3943
- https://developer.apple.com/library/archive/documentation/DeveloperTools/Reference/Assembler/000-Introduction/introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP30000851-CH211-SW1
（完）。
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