#ARM汇编书本内容

look at 70
条件列表 P35
降序或升序 p57
- 堆栈向下增长或向上增长，前者从一个高地址开始并向更低地址前进（降序堆栈），而后者从一个低地址开始并向更高地址前进（升序堆栈）。
满或空 p57
- 堆栈指针可指向堆栈中的最后一项（满堆栈），也可指向堆栈中的下一个空闲空间（空堆栈）。
ARM使用加载-存储模式控制对内存的访问，这意味着只有加载/存储(LDR或者STR)才能访问内存。这就意味着如果要增加一个32位的在内存中的值，需要做三种类型的操作(加载，加一，存储)将数据从内存中取到寄存器，对寄存器中的值加一，再将结果放回到内存中。

#ARM有三十个32位通用寄存器

ARM 状态下以一个字（存储单元）（四字节）为增量
所有 ARM 指令的长度都是 32 位。这些指令是按字对齐方式存储的（所以每条指令地址偏移4），因此在
ARM 状态下，指令地址的两个最低有效位始终为零。

register	function	含义
x0 - x7	arguments and result registers	参数和结果寄存器
x8	indirect result (large struct) location	间接结果（大结构）位置
x9 - x15	scratch registers	刮擦寄存器想用就拿来用
x16 - x17	intra call use registers (PTL, linker)	内部调用使用寄存器（PTL，链接器），一个函数呼叫另一个函数，暂存资料自己不要用
x18	TLS	TLS
x19 - x28	saved registers	保存的寄存器函数呼叫后保存内容
x29	frame pointer	帧指针
x30	link register	链接寄存器
x31	stack pointer	堆栈指针

ARM指令的基本格式

{} ,{,}

首选语法 {} ,{,}

MNEMONIC , Operand1, Operand2

助记符{是否使用CPSR}{是否条件执行以及条件} {目的寄存器}, 操作符1, 操作符2

格式中<>内容必不可少，{}中的内容可以省略
:表示操作码，指令
{}:表示指令执行的条件域，如EQ,NE等
：决定指令执行结果是否影响CPSR的值，使用该后缀则指令执行的结果影响CPSR的值，否则不影响
:表示目的寄存器
:表示第一个操作数，为寄存器
:表示第二个操作数，可以是立即数，寄存器，或者寄存器移位操作数

ARM64下的寄存器

指令全称参考

通用寄存器（用来存放一般性的数据），放通用数据，32bit
- x0~x30 (64位)
- x29 又名fp (用于保存栈底的地址)
- x30 又名lr 链接寄存器，存储子程序返回地址（bl跳转后就会把下一条指令地址写到lr中）
- w0~w30 （32位）它些就是x0~x30的低32位
- PC 程序计数器，指向当前指令地址（正在取指的指令）。由于CPU的三级流水(FDE)PC指向的是相对于执行的那条指令(E)第三条指令,pc=当前程序执行位置+4，或者+8，可以看成游标卡尺的游标
- 栈寄存器
- SP （任意时刻会保存我们栈顶的地址）可用于切换进程
- FP = x29 （用于保存栈底的地址）
浮点寄存器（CPU中专门提供浮点数寄存器来处理浮点数）
- D0~D31（64位）
- S0~S31 （32位）这些就是D0~D31的低32位
向量寄存器（现在的CPU支持向量运算.(向量运算在图形处理相关的领域用得非常的多)为了支持向量计算系统了也提供了众多的向量寄存器.
- V0-V31（128位）
状态寄存器（又称 CPSR【current program status register】寄存器）,由32bit组成 youtube
- CPSR寄存器是32位的，每一位的功能如下 31 30 29 28 27~8 7 6 5 4 3 2 1 0 N Z C V 保留 I F T M4 M3 M2 M1 M0
- CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）称为控制位，程序无法修改,除非CPU运行于特权模式下,程序才能修改控制位! M有5位，控制CPU运行模式
- N【负数标志】、Z【0标志】、C【进位标志】、V【溢出标志】均为条件码标志位。
- 高4位31-28，条件标志
- 27-8，保留位
- 后8位7-0，控制位
31 30 29 28 27 ... 7 6 5 4 3 2 1 0

N 　Z C V Q ... I F T M4 M3 M2 M1 M0
- N：nagetive 正负标志，N=1表示运算结果为负，N=0表示运算结果为正或0
- Z：zero零标志， Z=1表示运算结果为0，Z=0表示运算结果为非0
- C carray
  - 进位标志，加法运算产生了进位时则C=1，否则C=0;
  - 借位标志，减法运算产生了借位则C=0，否则C=1;
- V：overflow 溢出标志，V=1表示有溢出，V=0表示无溢出
- Q：累计饱和instructions
- T：说明执行的指令是ARM指令(0)，还是Thumb指令(1)
- F: 6，第7位 FIQ的缩写，是否禁用FIQ 为1的话表示不允许快速中断
- I： disable IRQ
- A: 8 是否disable异步abort
- E: 9,endian 操作储存的字节顺序，0=;1=
  - 32位一个字长为4个字节
  - 进行存取时都是按字长进行存取。一小片一小片的进行存取，不进行分割，存储到地址里面，字节的顺序，
  - 低位存低地址，高位存高地址。小端
  - 低位存高地址，高位存低地址。大端
- 10-15：针对Thumb2指令
- 16-19： SIMD(单指令，多数据)指令使用
- 20-23：保留
- 24：是否jzalle状态
- 25-26： Thumb-2指令的if...then条件执行

31	30	29	28	27	...	7	6	5	4	3	2	1	0
N	Z	C	V	Q	...	I	F	T	M4	M3	M2	M1	M0

#ARM64下常用的汇编指令

这里我只是简单整理一下，后面再写一下代码案例来介绍

####基础指令

MOV - MOV X1，X0 ; 将寄存器X0的值传送到寄存器X1
ADD - ADD X0，X1，X2 ; 寄存器X1和X2的值相加后传送到X0
SUB - SUB X0，X1，X2 ; 寄存器X1和X2的值相减后传送到X0
AND - AND X0，X0，#0xF ; X0的值与0xF相位与后的值传送到X0
ORR - ORR X0，X0，#9 ; X0的值与9相或后的值传送到X0
EOR - EOR X0，X0，#0xF ; X0的值与0xF相异或后的值传送到X0

####跳转操作

跳转有两种方式
- 使用跳转执令直接跳转
- 直接向PC寄存器赋值实现跳转
BL 将下一条指令的地址放入lr(x30)寄存器
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!
CMP 比较指令，相当于SUBS，影响程序状态寄存器
- B.GT 比较结果是大于，执行标号，否则不跳转
- B.GE 比较结果是大于等于，执行标号，否则不跳转
- B.EQ 比较结果是等于，执行标号，否则不跳转
- B.HI 比较结果是无符号大于，执行标号，否则不跳转
CBZ - CBZ ; 比较（Compare），如果结果为零（Zero）就转移（只能跳到后面的指令）
CBNZ - CBNZ ; 比较，如果结果非零（Non Zero）就转移（只能跳到后面的指令）

#寻址，就是找地址ARM最核心的工作之一

立即数寻址， add x0, x1, #0x2f
寄存器寻址， add x0, x1, x2
寄存器间接寻址 load store
- ldr x0, [x1] //x1寄存器记录的内存地址
- str x0, [x1]
- stur x0, [x1, #-0x4] 多于负地址偏移寻址
寄存器移位寻址 add x3,x2,x1,lsl #2 //左乘右除
基地址寻址
- ldr x0, [x1, #4] //x1+4 的地址的值，读到x0 => x0=x1+4
- ldr x0, [x1], #4 //x1的地址的值+4后，给x0 => x1=x1+4;x0=x1
- ldr x0，[x1, x2] //x0=x1+x2,两个地址之和的地址的值
多寄存器寻址 ldmia x0,{x1,x2,x3,x4} 用的少一点 m代表多，ia立刻
相对寻址
- bl next //跳转到next，并把当前状态保存到 LR
- mov pc,lr //把lr给到pc，下一条指令是pc，相当于返回，跳转

#ARM汇编算术操作
####ADRP 是计算指定的数据地址（eg：adrp x0, 1）

将1的值,左移12位 1 0000 0000 0000 == 0x1000
将PC寄存器的低12位清零 0x1002e6874 ==> 0x1002e6000
将1 和 2 的结果相加给 X0 寄存器!

0x1002a6764 <+68>:  adrp   x8, 2
0x1002a6768 <+72>:  add    x8, x8, #0x88             ; =0x88 
# x8 最后地址 = 2 << 12 +  0x1002a6000 + 0x88 = 0x1002a8088

####ARM汇编内存操作
####单寄存器读写指令

1. 内存最小的单元是Byte,但是为了便于管理，存储器会分页，会用到另外一个单位叫字长word。在32位里1个word=4Byte，以字长为一个单位。
1. ARM采用的是小端模式，低位放低地址，高位放高地址。先判断字空间（0-3，4-7这样分），起始位顺读1234，内存地址就是 4321，4是高位，1是低位，从右往左读就OK了
ldr（load registor）把内存中的地址加载到寄存器按字长操作
move x1, #0x12
ldr x0, [x1]
str (store registor) 把寄存器的值写入到内存地址按字长操作
move x1, #0x0f
str x1, [x0, #ox0C] //写到 0c
ldrb 按字节操作
mov x1, #0x0f
strb x1, [x0, #0x0c]
ldrb x0, [x4, #0x2c]
ldrh 半字操作
strh 半字存储
ldrbt user模式下
strbt
ldrt 不带b表示字节
strt
ldrsb s-代表有符号会影响CPSR
ldrsh
STR - 将数据从寄存器中读出来,存到内存中. STR - STR X0, [SP, #0x8] ；X0寄存器的数据传送到SP+0x8地址值指向的存储空间
STP - STR 的变种指令，可以同时操作两个寄存器 STP x29, x30, [sp, #0x10] ; 将x29,x30存入栈中
LDR - 将数据从内存中读出来,存到寄存器中 LDR X5，[X6，#0x08] ；X6寄存器加0x08的和的地址值内的数据传送到X5
LDP - LDR 的变种指令，可以同时操作两个寄存器 LDP x29, x30, [sp, #0x10] ; 将栈中的值取出存放到x29, x30

####多寄存器的读写指令，操作一片连续内存

ldm (load multiple) LDMIA(IA 地址模式) R0!(基址寄存器 -> 指向存储器, !:意思是最后把值保存到r0){R1,R2,R3或者 R1-R3} 意思是把R0的值加载到这一推寄存器里
感叹号的意思是最后把值保存到这个地方
LDMIA R0(基址寄存器，表示基本地址),
地址模式；I-加法，D-减法 A-after B-before
- 数据块模式：IA(传输后地址加4个字节)； IB（付送前地址加4）；DA(传输后地址减4)； DB(传送前减4)
- 堆栈模式：满底层堆栈
STM (存储)
move x1, #0x00
stmia x1,

####数据交换指令

swp (swap) swp r0, r1, [r2] 内存和寄存器字交换 r0相当于一个中间值
mov r1, #0x0f
mov r2, #0x12
swp r1, r1, [r2]
swpb 字节交换

####跳转指令，状态操作
在语言学习的时候，经常有函数调用，这个过程用指令来描述就是跳转
实际上我们的跳转就是通过往PC计数器传入相应的值，来告诉下一步应该去哪执行
如果没有跳转指令的话，每次在想要跳转的地方都要写

mov lr, pc  长指令跳转
mov pc, x1

B （break 跳转）跳转过去语法 B 标签
b sundy
BR 无条件跳转到寄存器地址
BL 带返回的连接跳转
bl sundy
bl sundy 跳过去执行完了再回来继续执行
BX
BLX

####状态寄存器操作

mrs （move to registor form status registor）把程序状态寄存器的值传送到通用寄存器
mrs x1, cpsr
msr (move to status registor form registor) 通用寄存器到程序状态寄存器
msr cpsr, x2

####异常产生指令

swi 软中断指令
bkpt 断点中断指令

####伪指令
我们的指令已经可以做各类操作了，但我们操作起来太麻烦了。
比如我现在要设置一个值给寄存器R0，但下次我修改了寄存器R0后又需要读出来刚才的值，那我们就要先临时
保存值到SPSR or CPSR,然后为断切换
再比如，我们要做一个循环，就要用label结合BL 不断进行，但如果我们要循环很多次。
我们就定义了一些类似于带参数的宏的操作一样，来定义我们的伪指令，方便我们更好的实现汇编程序逻辑。伪指令只是在汇编器之前作用，汇编之后会翻译为标准的汇编指令集。
又分为ARM汇编伪指令和GUN汇编伪指令。

常用伪指令
- AREA 声明区域段，数据区，代码区等等
- CODE16/CODE32 声明以下是32位还是16位。
- ENITY 用于指定程序的入口点。程序至少得有一个就像C语言的 main函数。
- END 用于通知编译器已经到了源程序的结尾
- EQU 用于为程序中的常量定义一个标识符 SUNDYCON1 EQU 0x32000000
- EXPORT 导出标识，其他文件可以引用到
- IMPORT 相当于静态引用
- EXTERN 相当于动态引用
- GET 相当于引用文件 GET "file.S"
- RN 用于给一个寄存器定义一个别名，采用这种方式可以方便程序员记忆该寄存器的功能。和EQU有点像
符号命名约定
- 符号区分大小写，同名的大，小写符号会被编译器认为是两个不同的符号
- 符号在其作用范围内必需唯一
- 自定义的符号不能与系统的保留字相同
- 符号名不应与指令或者伪指令同名
符号，变量
- GBLA/GBLL/GBLS gbla test3 定义全局数字/逻辑/字符串变量
- LBLA/LBLL/LBLS lbal test3 声明局部变量
- SETA/SETL/SETS test3 seta 0xaa 设定变量值
- RLIST（reglist RLIST {R0-R5,R8,R10}）将寄存器列表名称定义为reglist,可以ARM指令LD,/STM中通过该名称访问寄存器列表
- $可以变量代换，有点像 shell $

#寄存器操作

LDR 大范围寻址到寄存器-绝对寻址
ADR 小范围寻址到寄存器 +- 255- 相对寻址
ADRL 中范围寻址到寄存器- 相对寻址

#实际反编译中不懂的指令

STP x29, x30, [sp, #0x10] ;入栈指令 //1.把x29 和 x30存方到sp-8 sp-10的位置 2.sp -= 0x18
LDP x29, x30, [sp, #0x10] ;出栈指令 //1.将sp-8 sp-10位置的值取出来,放入x29 和 x30，2.sp += 0x18
CBZ ;比较（Compare），如果结果为零（Zero）就转移（只能跳到后面的指令）
CBNZ ;比较，如果结果非零（Non Zero）就转移（只能跳到后面的指令）
CMP ;比较指令，相当于SUBS，影响程序状态寄存器CPSR status = op1 - (op2)
CMN -- 比较取负的值 CMN R0, #1 @把R0与-1进行比较 status = op1 - (-op2)
RET ;子程序返回指令，返回地址默认保存在LR（X30）
tbz ;寄存器的 #imm位上为0就跳转 imm是立即缩写
cset ;
adr ; x1, off_100381190, 到当前PC值的相对偏移, 相对寻址。

链接
sub_ 指令和子函数起点
locret_ 返回指令
loc_ 指令
off_ 数据，包含偏移量
seg_ 数据，包含段地址值
asc_ 数据，ASCII字符串
byte_ 数据，字节（或字节数组）
word_ 数据，16位数据（或字数组）
dword_ 数据，32位数据（或双字数组）
qword_ 数据，64位数据（或4字数组）
flt_ 浮点数据，32位（或浮点数组）
dbl_ 浮点数，64位（或双精度数组）
tbyte_ 浮点数，80位（或扩展精度浮点数）
stru_ 结构体(或结构体数组)
algn_ 对齐指示
unk_ 未处理字节