我們在學(xué)習(xí)逆向開發(fā)之前,我們要了解一個基本的逆向原理.首先我們是逆向iOS系統(tǒng)上面的APP.那么我們知道,一個APP安裝在手機上面的可執(zhí)行文件本質(zhì)上是二進制文件.因為iPhone手機本質(zhì)上執(zhí)行的指令是二進制.是由手機上的CPU執(zhí)行的.所以逆向開發(fā)是建立在分析二進制上面.所以今天我們接下來的課程從非?；A(chǔ)的東西開始講解.

匯編語言的發(fā)展

機器語言

由0和1組成的機器指令.

加：0100 0000

減：0100 1000

乘：1111 0111 1110 0000?

除：1111 0111 1111 0000?

匯編語言(assembly language)

使用助記符代替機器語言

如:

加：INC EAX 通過編譯器 0100 0000

減：DEC EAX 通過編譯器 0100 1000

乘：MUL EAX 通過編譯器 1111 0111 1110 0000

除：DIV EAX 通過編譯器 1111 0111 1111 0000

高級語言（High-level programming language)

C\C++\Java\OC\Swift,更加接近人類的自然語言

比如C語言:

加：A+B 通過編譯器 0100 0000

減：A-B 通過編譯器 0100 1000

乘：A*B 通過編譯器 1111 0111 1110 0000

除：A/B 通過編譯器 1111 0111 1111 0000

我們的代碼在終端設(shè)備上是這樣的過程:

匯編語言與機器語言一一對應(yīng)，每一條機器指令都有與之對應(yīng)的匯編指令

匯編語言可以通過編譯得到機器語言，機器語言可以通過反匯編得到匯編語言

高級語言可以通過編譯得到匯編語言?\?機器語言，但匯編語言\機器語言幾乎不可能還原成高級語言

匯編語言的特點

可以直接訪問、控制各種硬件設(shè)備，比如存儲器、CPU等，能最大限度地發(fā)揮硬件的功能

能夠不受編譯器的限制，對生成的二進制代碼進行完全的控制

目標(biāo)代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快

匯編指令是機器指令的助記符,同機器指令一一對應(yīng)。每一種CPU都有自己的機器指令集\匯編指令集，所以匯編語言不具備可移植性

知識點過多，開發(fā)者需要對CPU等硬件結(jié)構(gòu)有所了解，不易于編寫、調(diào)試、維護

不區(qū)分大小寫，比如mov和MOV是一樣的

匯編的用途(哥么我學(xué)了能干啥?)

編寫驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)（比如Linux內(nèi)核的某些關(guān)鍵部分）

對性能要求極高的程序或者代碼片段，可與高級語言混合使用（內(nèi)聯(lián)匯編）

軟件安全

病毒分析與防治

逆向\加殼\脫殼\破解\外掛\免殺\加密解密\漏洞\黑客

理解整個計算機系統(tǒng)的最佳起點和最有效途徑

為編寫高效代碼打下基礎(chǔ)

弄清代碼的本質(zhì)

函數(shù)的本質(zhì)究竟是什么?

++a + ++a + ++a 底層如何執(zhí)行的?

編譯器到底幫我們干了什么?

DEBUG模式和RELEASE模式有什么關(guān)鍵的地方被我們忽略

......

最后來句裝13的話

越底層越單純!真正的程序員都需要了解的一門非常重要的語言,匯編!

匯編語言的種類

目前討論比較多的匯編語言有

8086匯編（8086處理器是16bit的CPU）

Win32匯編

Win64匯編

ARM匯編（嵌入式、Mac、iOS）

......

我們iPhone里面用到的是ARM匯編,但是不同的設(shè)備也有差異.因CPU的架構(gòu)不同.

架構(gòu)設(shè)備

armv6iPhone, iPhone2, iPhone3G, 第一代、第二代 iPod Touch

armv7iPhone3GS, iPhone4, iPhone4S,iPad, iPad2, iPad3(The New iPad), iPad mini, iPod Touch 3G, iPod Touch4

armv7siPhone5, iPhone5C, iPad4(iPad with Retina Display)

arm64iPhone5S 以后 iPhoneX , iPad Air, iPad mini2以后

幾個必要的常識

要想學(xué)好匯編,首先需要了解CPU等硬件結(jié)構(gòu)

APP/程序的執(zhí)行過程

硬件相關(guān)最為重要是CPU/內(nèi)存

在匯編中,大部分指令都是和CPU與內(nèi)存相關(guān)的

總線

每一個CPU芯片都有許多管腳，這些管腳和總線相連，CPU通過總線跟外部器件進行交互

總線：一根根導(dǎo)線的集合

總線的分類

地址總線

數(shù)據(jù)總線

控制總線

舉個例子

地址總線

它的寬度決定了CPU的尋址能力

8086的地址總線寬度是20，所以尋址能力是1M（ 220?）

數(shù)據(jù)總線

它的寬度決定了CPU的單次數(shù)據(jù)傳送量，也就是數(shù)據(jù)傳送速度

8086的數(shù)據(jù)總線寬度是16，所以單次最大傳遞2個字節(jié)的數(shù)據(jù)

控制總線

它的寬度決定了CPU對其他器件的控制能力、能有多少種控制

做個小練習(xí)

* 一個CPU 的尋址能力為8KB,那么它的地址總線的寬度為____

* 8080,8088,80286,80386 的地址總線寬度分別為16根,20根,24根,32根.那么他們的尋址能力分別為多少____KB, ____MB,____MB,____GB?

* 8080,8088,8086,80286,80386 的數(shù)據(jù)總線寬度分別為8根,8根,16根,16根,32根.那么它們一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為:____B,____B,____B,____B,____B,

* 從內(nèi)存中讀取1024字節(jié)的數(shù)據(jù),8086至少要讀____次,80386至少要讀取____次.

答案

內(nèi)存

內(nèi)存地址空間的大小受CPU地址總線寬度的限制。8086的地址總線寬度為20，可以定位220個不同的內(nèi)存單元（內(nèi)存地址范圍0x00000~0xFFFFF），所以8086的內(nèi)存空間大小為1MB

0x00000~0x9FFFF：主存儲器?？勺x可寫

0xA0000~0xBFFFF：向顯存中寫入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會被顯卡輸出到顯示器?？勺x可寫

0xC0000~0xFFFFF：存儲各種硬件\系統(tǒng)信息。只讀

進制

學(xué)習(xí)進制的障礙

很多人學(xué)不好進制，原因是總以十進制為依托去考慮其他進制，需要運算的時候也總是先轉(zhuǎn)換成十進制，這種學(xué)習(xí)方法是錯誤的.

我們?yōu)槭裁匆欢ㄒD(zhuǎn)換十進制呢？僅僅是因為我們對十進制最熟悉，所以才轉(zhuǎn)換.

每一種進制都是完美的,想學(xué)好進制首先要忘掉十進制，也要忘掉進制間的轉(zhuǎn)換！

進制的定義

八進制由8個符號組成:0 1 2 3 4 5 6 7 逢八進一

十進制由10個符號組成:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9逢十進一

N進制就是由N個符號組成:逢N進一

做個練習(xí)

1 + 1 在____情況下等于 3 ?

十進制由10個符號組成: 0 1 3 2 8 A B E S 7 逢十進一

如果這樣定義十進制: 1 + 1 = 3!就對了!

這樣的目的何在?

傳統(tǒng)我們定義的十進制和自定義的十進制不一樣.那么這10個符號如果我們不告訴別人這個符號表,別人是沒辦法拿到我們的具體數(shù)據(jù)的!用于加密!

十進制由十個符號組成,逢十進一,符號是可以自定義的!!

進制的運算

做個練習(xí)

八進制運算

2 + 3 = __ , 2 * 3 = __ ,4 + 5 = __ ,4 * 5 = __.

277 + 333 = __ , 276 * 54 = __ , 237 - 54 = __ , 234 / 4 = __ .

八進制加法表

八進制乘法表

實戰(zhàn)四則運算

二進制的簡寫形式

二進制：從0 寫到 1111

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111?

這種二進制使用起來太麻煩，改成更簡單一點的符號：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 這就是十六進制了

數(shù)據(jù)的寬度

數(shù)學(xué)上的數(shù)字，是沒有大小限制的，可以無限的大。但在計算機中，由于受硬件的制約，數(shù)據(jù)都是有長度限制的（我們稱為數(shù)據(jù)寬度），超過最多寬度的數(shù)據(jù)會被丟棄。

計算機中常見的數(shù)據(jù)寬度

位(Bit): 1個位就是1個二進制位.0或者1

字節(jié)(Byte): 1個字節(jié)由8個Bit組成(8位).內(nèi)存中的最小單元Byte.

字(Word): 1個字由2個字節(jié)組成(16位),這2個字節(jié)分別稱為高字節(jié)和低字節(jié).

雙字(Doubleword): 1個雙字由兩個字組成(32位)

那么計算機存儲數(shù)據(jù)它會分為有符號數(shù)和無符號數(shù).那么關(guān)于這個看圖就理解了!

自定義進制符號

練習(xí)

現(xiàn)在有10進制數(shù) 10個符號分別是：2，9，1，7，6，5，4， 8，3 , A 逢10進1 那么： 123 + 234 = ____

那么剛才通過10進制運算可以轉(zhuǎn)化10進制然后查表!但是如果是其他進制.我們就不能轉(zhuǎn)換,要直接學(xué)會查表

現(xiàn)在有9進制數(shù) 9個符號分別是：2，9，1，7，6，5，4， 8，3 逢9進1 那么： 123 + 234 = ____

寄存器

內(nèi)部部件之間由總線連接

對程序員來說，CPU中最主要部件是寄存器，可以通過改變寄存器的內(nèi)容來實現(xiàn)對CPU的控制

不同的CPU，寄存器的個數(shù)、結(jié)構(gòu)是不相同的

通用寄存器

ARM64擁有有31個64位的通用寄存器 x0 到 x30,這些寄存器通常用來存放一般性的數(shù)據(jù)，稱為通用寄存器（有時也有特定用途）

那么w0 到 w28 這些是32位的. 因為64位CPU可以兼容32位.所以可以只使用64位寄存器的低32位.

比如 w0 就是 x0的低32位!

通常，CPU會先將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲到通用寄存器中，然后再對通用寄存器中的數(shù)據(jù)進行運算

假設(shè)內(nèi)存中有塊紅色內(nèi)存空間的值是3，現(xiàn)在想把它的值加1，并將結(jié)果存儲到藍色內(nèi)存空間

CPU首先會將紅色內(nèi)存空間的值放到X0寄存器中：mov X0,紅色內(nèi)存空間

然后讓X0寄存器與1相加：add X0,1

最后將值賦值給內(nèi)存空間：mov 藍色內(nèi)存空間,X0

pc寄存器(program counter)

為指令指針寄存器，它指示了CPU當(dāng)前要讀取指令的地址

在內(nèi)存或者磁盤上，指令和數(shù)據(jù)沒有任何區(qū)別，都是二進制信息

CPU在工作的時候把有的信息看做指令，有的信息看做數(shù)據(jù)，為同樣的信息賦予了不同的意義

比如 1110 0000 0000 0011 0000 1000 1010 1010?

可以當(dāng)做數(shù)據(jù) 0xE003008AA?

也可以當(dāng)做指令 mov x0, x8

CPU根據(jù)什么將內(nèi)存中的信息看做指令？

CPU將pc指向的內(nèi)存單元的內(nèi)容看做指令

如果內(nèi)存中的某段內(nèi)容曾被CPU執(zhí)行過，那么它所在的內(nèi)存單元必然被pc指向過

bl指令

CPU從何處執(zhí)行指令是由pc中的內(nèi)容決定的，我們可以通過改變pc的內(nèi)容來控制CPU執(zhí)行目標(biāo)指令

ARM64提供了一個mov指令（傳送指令），可以用來修改大部分寄存器的值，比如

mov x0,#10、mov x1,#20

但是，mov指令不能用于設(shè)置pc的值，ARM64沒有提供這樣的功能

ARM64提供了另外的指令來修改PC的值，這些指令統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)移指令，最簡單的是bl指令

bl指令 -- 練習(xí)

現(xiàn)在有兩段代碼!假設(shè)程序先執(zhí)行A,請寫出指令執(zhí)行順序.最終寄存器x0的值是多少?