#### 一、汇编中指令和伪指令的区别？

指令：机器码助记符，每条指令会生成机器码，由CPU读取执行。
伪指令（伪操作）：没有与之对应的机器码，非可执行指令，需要汇编器来解释。

#### 二、OS X 伪指令：

所有汇编程序伪指令（GUN汇编器通用伪指令）的名称都是以‘.’开头。名称大多数不区分大小写，通常使用小写字母表示。

1、定义数据伪指令（下面数据类型空间大小为arm64下的size）

```
.byte                      // 定义1个字节大小的变量   
.short                     // 定义2个字节大小的变量 
.int                        // 定义4个字节大小的变量
.long                      // 定义8个字节大小的变量
.quad（大数）         // 定义8个字节大小的变量
.ascii                      // 定义字符串以非零结束，行尾需要添加’\0’
.asciz                      // 定义字符串以零结束

```

2、汇编控制
（1）条件判断伪指令：

```
.if                        /* 条件判断开始 */
.else 
.endif                   /* 条件判断结束 */

```

（2）宏定义伪指令：

```
.macro 宏名                  /* 宏定义开始 */
.endmacro                   /* 宏定义结束 */

```

3、定义一个section
Mach-O文件中的数据或指令都是存在segment中（可通过[MachOView](https://github.com/gdbinit/MachOView)
查看），一个segment由零个或者多个section组成，segment 名称用双下划线开头 +全字母大写（例如：__DATA）表示，section名称用双下划线开头+全字母小写（例如：__data）表示

```
.section  segname , sectname [[[ , type ] , attribute ] , sizeof_stub ]

示例：
.section __DATA __data                                        // 等价于    .data
.section __TEXT __text                                        // 等价于    .text
.section __TEXT __const                                        // 等价于    .const
.section __TEXT,__cstring, cstring_literals            // 等价于    .cstring

```

更多内容详见文章末尾参考资料：[OS X Assembler Directives](https://developer.apple.com/library/archive/documentation/DeveloperTools/Reference/Assembler/040-Assembler/_Directives/asm/_directives.html#//apple\_ref/doc/uid/TP30000823-SW1)

4、对齐align
用fill_expression（指定，则必须是绝对的，未指定，则为零）使当前位置与align_expression边界对齐 。align_expression是介于0到15之间2的幂（例如：.align 3意味着2 ^ 3（8）字节对齐）。

```
.align align_expression [，1byte_fill_expression [，max_bytes_to_fill]]

示例：
.align 3                          // 相当于2 ^ 3（8）字节对齐

```

5、填充fill
重复拷贝指定字节，重复repeat_expression次，repeat_expression必须是大于0的绝对表达式，fill_size以字节为单位且必须有值，值可以为1，2，4或者8。fill_expression可以是任何绝对表达式（它会被截断为填充大小）。

```
.fill repeat_expression，fill_size，fill_expression

示例：
.fill    16, 1, 0

```

6、私有外部符号private_extern
.private_extern可以把symbol_name变成私有外部符号。当链接编辑器将此模块与其他模块组合在一起（且keep_private_externs 命令行选项未指定）时，该符号会将它从全局更改为静态。如果在同一符号上同时使用了.private_extern和.globl汇编程序指令，则和只使用 .private_extern 效果一样。

```
.private_extern symbol_name

示例
.private_extern _objc_restartableRanges

```

7、标签
标签是用来标记程序和数据对象的位置的标识符，每个标签由一个标识符和一个终止冒号组成，标识符中的字母区分大小写，格式如下：

```
identifier: [ identifier: ] ...

示例：
L_method_invoke_small:

```

8、其他伪指令

```
.abort               // 使汇编器忽略进一步的输入并退出处理
.text                 // 表示代码段
.data                // 表示数据段       
.globl                // 声明为全局符号
.include             // 引入头文件
.set                  // 把符号定义成一个表达式，相当于 symbol_name=absolute_expression

```

#### 三、注释风格：

1、特定平台单行注释：x86-64使用`#`开头，arm使用`;`开头

```
add  x10, x10, #0x1        # This a comment line       注释代码：x86-64
add  x10, x10, #0x1        ; This a comment line       注释代码：arm

```

2、GNU通用语法
（1）多行注释

```
/*
注释代码
*/

```

（2）单行注释

```
MOV R1,#15    // Load R1 with 15

```

#### 四、寄存器

典型的CPU主要组成部分：运算器、控制器、寄存器。
寄存器是CPU用来暂存指令、数据、地址的电脑存储器。它的存储容量有限，是CPU中最快的可读写存储器。

1、ARM64中常见寄存器
（1）31个通用寄存器R0-R30，每个寄存器可以通过以下方式访问：

*   通过X0-X30访问的时候，它是一个64位的通用寄存器
*   通过W0-W30访问的时候，它是一个32位（访问低32位）的通用寄存器
    ![image](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/22877992-753c4a75c85a918a.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

**X30通用寄存器被用作过程调用链接寄存器。**

（2）SP：64位专用堆栈指针寄存器，使用SP/WSP对堆栈指针寄存器进行访问，WSP表示访问堆栈指针的低32位。

```
没有X31或W31的寄存器，由指令来决定寄存器31是堆栈指针或者是零寄存器。当用作堆栈指针时，将其称为SP。当用作零寄存器时，在32位环境中将其称为WZR，在64位环境中将其称为XZR。

ZR：零寄存器，当它用作源寄存器时，零寄存器读取为零，当它用作目标寄存器时，则丢弃结果。

```

（3）PC：64位程序计数器，用来保存当前指令地址。软件不能直接写入程序计数器。
（4）SIMD&FP：32个向量&浮点寄存器，V0-V31。每个寄存器可以通过以下方式访问：

*   通过Q0-Q31访问的时候，它是一个128位寄存器
*   通过D0-D31访问的时候，它是一个64位（访问低64位）寄存器
*   通过S0-S31访问的时候，它是一个32位（访问低32位）寄存器
*   通过H0-H31访问的时候，它是一个16位（访问低16位）寄存器
*   通过B0-B31访问的时候，它是一个8位（访问低8位）寄存器
*   元素的128位向量
    ![image](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/22877992-aa522e8ef3128e8e.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

2、通用寄存器中的参数
出于函数调用目的，通用寄存器被分为4组：

*   X0-X7：参数寄存器，用于将参数传递给函数并返回结果，返回值通过X0返回。
*   X9-X15：调用者保存的临时寄存器。
*   X19-X29：被调用者保存的寄存器。
*   X8,X16-X18,X29,X30：特殊用途的寄存器

```
 X8：间接结果寄存器，用于传递间接结果的地址位置，如函数返回了一个大型结构。
 X16、X17：表示IP0、IP1，过程内调用临时寄存器。
 X18是平台寄存器，保留供平台ABI使用
 X29：帧指针寄存器（FP）
 X30：链接寄存器（LR）

```

![image](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/22877992-65c19bae83fe2139.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

在lldb中可以通过`register read`查看各寄存器状态

#### 五、常见计算指令

1、移动指令：MOV，寄存器和寄存器之间传值

```
mov    x2, x16             ;把x16的值传递给寄存器x2

```

2、算术运算指令： 加（ADD）、减（SUB）

```
add x1, x2, x3             ;把x2+x3的值传递给寄存器x1
sub x1, x2, x3             ;把x2-x3的值传递给x1

```

3、逻辑运算指令：与（AND）、或（ORR）、异或（EOR）

```
and    x1，x1，#0xf           ;把x1中的值与0xf按位与后传递给x1
orr    x1，x1，#6               ;把x1中的值与6按位与后传递给x1
eor    x1，x1，#0xf           ;把x1中的值与0xf按位异或后传递给x1

```

4、桶形移位器操作指令：LSL、LSR、ASR、ROR

```
LSL：逻辑左移 
LSR：逻辑右移
ASR：算术右移
ROR：循环右移

```

5、存/取数据指令：STR（寄存器加载到内存中）、取数据LDR （把内存中的数据传递给寄存器）

```
str x1, [sp, #0x4]                  ;把x1寄存器的数据传递给sp+0x4地址值指向的内存空间
ldr x1, [sp, #0x4]                  ;把sp+0x4地址值内的数据传递给寄存器x1

```

6、栈操作指令：STP（入栈）、LDP（出栈）

```
stp x0, x1,  [sp, #0x4] 
ldp x0, x1,  [sp, #0x4]

```

7、比较指令：CMP，CBZ，CBNZ，TBZ，TBNZ

```
cmp x0,x1                        ;把x0的内容和x1的内容进行比较，根据结果更新条件标志，并丢弃结果，相当于subs xzr x0, x1
cbz x0, LGetImpMiss1                    ;如果x0等于0就跳转到LGetImpMiss1，不影响条件标志
cbnz x0, LGetImpMiss1               ;如果x0不等于0就跳转到LGetImpMiss1，不影响条件标志

tbz x0, #20, LGetImpMiss1                 ;寄存器中指定位某个值是否为零，如果x0中的第20位（x0[20]）等于0就跳转到LGetImpMiss1，不影响条件标志

tbnz x0, #20, LGetImpMiss1                 ;寄存器中指定位比较，如果x0中的第20位（x0[20]）不等于0就跳转到LGetImpMiss1，不影响条件标志

```

8、跳转指令：
B：无返回跳转，配合CMP使用
BL：带返回的跳转，会将返回地址存储到寄存器x30，说明这是一个子程序调用

```
示例1：
b    LLookupExample          ;直接跳转到LLookupExample

示例2：配合cmp使用
cmp x0,#6                    
b.eq LReturnZeroExample     ;如果x0等于6,则跳转LReturnZeroExample

条件代码：
b.eq                ;等于
b.ne                ;不等于
b.le                 ;有符号的小于或等于
b.ge                ;有符号的大于或等于
b.lt                ;有符号小于
b.gt                ;有符号大于

示例3：
bl lookUpFindExample

```

9、子程序返回指令：RET（返回地址存储在x30）

```
LTestExample:
    mov x2, #0
    ret

```

10、寻址指令：ADRP（将PC相对地址形成4KB页面，即：取指定label的基地址，存储到指定寄存器中）

```
adrp    x1, __example_handle@PAGE       ;获取__example_handle所在页的基地址存储到x1寄存器中

```

11、无符号位域选取指令：UBFX（提取指定位）

```
ubfx    x11, x0, #60, #4            ;从源寄存器x0中提取4位，位置从60开始。即将x0中的60-63位复制到目标寄存器x11的最低有效位，并将该x11上的其他高位设置为零

```

##### 六、参考资料

*   [Writing ARM64 Code for Apple Platforms](https://developer.apple.com/documentation/xcode/writing-arm64-code-for-apple-platforms)
*   [GNU汇编器](https://zh.wikipedia.org/wiki/GNU%E6%B1%87%E7%BC%96%E5%99%A8)
*   [MachO头文件](https://github.com/apple/darwin-xnu/blob/main/EXTERNAL/_HEADERS/mach-o/loader.h)
*   [MachOView](https://github.com/gdbinit/MachOView)
*   [Arm Architecture Reference Manual Armv8, for Armv8-A architecture profile](https://developer.arm.com/documentation/ddi0487/ga)
*   [ARM Cortex-A Series Programmer's Guide for ARMv8-A](https://developer.arm.com/documentation/den0024/a/The-ABI-for-ARM-64-bit-Architecture/Register-use-in-the-AArch64-Procedure-Call-Standard/Parameters-in-general-purpose-registers)
*   [GNU汇编器通用伪指令用法as使用手册](https://sourceware.org/binutils/docs-2.36/as/)
*   [OS X Assembler Directives](https://developer.apple.com/library/archive/documentation/DeveloperTools/Reference/Assembler/040-Assembler/_Directives/asm/_directives.html#//apple\_ref/doc/uid/TP30000823-SW1)

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