# 001--初识汇编
我们在学习逆向开发之前,我们要了解一个基本的逆向原理.首先我们是逆向iOS系统上面的APP.那么我们知道,一个APP安装在手机上面的可执行文件本质上是二进制文件.因为iPhone手机本质上执行的指令是二进制.是由手机上的CPU执行的.所以逆向开发是建立在分析二进制上面.所以今天我们接下来的课程从非常基础的东西开始讲解.
## 汇编语言的发展
###机器语言
> 由0和1组成的机器指令.
*加：0100 0000
*减：0100 1000
*乘：1111 0111 1110 0000
*除：1111 0111 1111 0000
### 汇编语言(assembly language)
> 使用助记符代替机器语言
> 如:
*加：INC EAX 通过编译器 0100 0000
*减：DEC EAX 通过编译器 0100 1000
*乘：MUL EAX 通过编译器 1111 0111 1110 0000
*除：DIV EAX 通过编译器 1111 0111 1111 0000
###高级语言（High-level programming language)
>C\C++\Java\OC\Swift,更加接近人类的自然语言
>比如C语言:
*加：A+B 通过编译器 0100 0000
*减：A-B 通过编译器 0100 1000
*乘：A*B 通过编译器 1111 0111 1110 0000
*除：A/B 通过编译器 1111 0111 1111 0000
我们的代码在终端设备上是这样的过程:
* **汇编语言**与**机器语言**一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令
* **汇编语言**可以通过编译得到**机器语言**，**机器语言**可以通过反汇编得到**汇编语言**
* **高级语言**可以通过编译得到**汇编语言**\**机器语言**，但汇编语言\机器语言几乎不可能还原成**高级语言**
### 汇编语言的特点
*可以直接访问、控制各种硬件设备，比如存储器、CPU等，能最大限度地发挥硬件的功能
*能够不受编译器的限制，对生成的二进制代码进行完全的控制
*目标代码简短，占用内存少，执行速度快
*汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应。每一种CPU都有自己的机器指令集\汇编指令集，所以汇编语言不具备可移植性
*知识点过多，开发者需要对CPU等硬件结构有所了解，不易于编写、调试、维护
*不区分大小写，比如mov和MOV是一样的
### 汇编的用途(哥么我学了能干啥?)
*编写驱动程序、操作系统（比如Linux内核的某些关键部分）
*对性能要求极高的程序或者代码片段，可与高级语言混合使用（内联汇编）
*软件安全
*病毒分析与防治
*逆向\加壳\脱壳\破解\外挂\免杀\加密解密\漏洞\黑客
*理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径
*为编写高效代码打下基础
*弄清代码的本质
*函数的本质究竟是什么?
*++a + ++a + ++a 底层如何执行的?
*编译器到底帮我们干了什么?
*DEBUG模式和RELEASE模式有什么关键的地方被我们忽略
*......
最后来句装13的话
> 越底层越单纯!真正的程序员都需要了解的一门非常重要的语言,汇编!
### 汇编语言的种类
*目前讨论比较多的汇编语言有
*8086汇编（8086处理器是16bit的CPU）
*Win32汇编
*Win64汇编
*ARM汇编（嵌入式、Mac、iOS）
*......
*我们iPhone里面用到的是ARM汇编,但是不同的设备也有差异.因CPU的架构不同.
架构 | 设备
----|------
armv6 | iPhone, iPhone2, iPhone3G, 第一代、第二代 iPod Touch
armv7 | iPhone3GS, iPhone4, iPhone4S,iPad, iPad2, iPad3(The New iPad), iPad mini, iPod Touch 3G, iPod Touch4
armv7s |iPhone5, iPhone5C, iPad4(iPad with Retina Display)
arm64 | iPhone5S 以后 iPhoneX , iPad Air, iPad mini2以后
### 几个必要的常识
*要想学好汇编,首先需要了解CPU等硬件结构
*APP/程序的执行过程
*硬件相关最为重要是CPU/内存
*在汇编中,大部分指令都是和CPU与内存相关的
###总线
*每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互
*总线：一根根导线的集合
*总线的分类
*地址总线
*数据总线
*控制总线
**举个例子**
***地址总线**
*它的宽度决定了CPU的_寻址能力_
*8086的地址总线宽度是_20_，所以寻址能力是_1M_（ 2^20 ）
***数据总线**
*它的宽度决定了CPU的单次数据传送量，也就是数据_传送速度_
*8086的数据总线宽度是_16_，所以单次最大传递_2个字节_的数据
***控制总线**
*它的宽度决定了CPU对其他器件的_控制能力_、能有多少种控制
**做个小练习**
*一个CPU 的寻址能力为8KB,那么它的地址总线的宽度为\_\_\_\_
*8080,8088,80286,80386 的**地址总线**宽度分别为16根,20根,24根,32根.那么他们的寻址能力分别为多少\_\_\_\_KB, \_\_\_\_MB,\_\_\_\_MB,\_\_\_\_GB?
*8080,8088,8086,80286,80386 的**数据总线**宽度分别为8根,8根,16根,16根,32根.那么它们一次可以传输的数据为:\_\_\_\_B,\_\_\_\_B,\_\_\_\_B,\_\_\_\_B,\_\_\_\_B,
*从内存中读取1024字节的数据,8086至少要读\_\_\_\_次,80386至少要读取\_\_\_\_次.
**答案**
###内存
*内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086的地址总线宽度为20，可以定位2^20个不同的内存单元（内存地址范围0x00000~0xFFFFF），所以8086的内存空间大小为1MB
*0x00000~0x9FFFF：主存储器。可读可写
*0xA0000~0xBFFFF：向显存中写入数据，这些数据会被显卡输出到显示器。可读可写
*0xC0000~0xFFFFF：存储各种硬件\系统信息。只读
##进制
**学习进制的障碍**
>很多人学不好进制，原因是总以十进制为依托去考虑其他进制，需要运算的时候也总是先转换成十进制，这种学习方法是错误的.
>我们为什么一定要转换十进制呢？仅仅是因为我们对十进制最熟悉，所以才转换.
>每一种进制都是完美的,想学好进制首先要忘掉十进制，也要忘掉进制间的转换！
###进制的定义
*八进制由8个符号组成:0 1 2 3 4 5 6 7 逢八进一
*十进制由10个符号组成:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9逢十进一
*N进制就是由N个符号组成:逢N进一
#####做个练习
*1 + 1 在____情况下等于 3 ?
```思考
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
```
> 十进制由10个符号组成: 0 1 3 2 8 A B E S 7 逢十进一
如果这样定义十进制: 1 + 1 = 3!就对了!
**这样的目的何在?**
传统我们定义的十进制和自定义的十进制不一样.那么这10个符号如果我们不告诉别人这个符号表,别人是没办法拿到我们的具体数据的!用于加密!
>**十进制**由十个**符号**组成,逢十进一,**符号**是可以**自定义**的!!
###进制的运算
#####做个练习
*八进制运算
*2 + 3 = __ , 2 * 3 = __ ,4 + 5 = __ ,4 * 5 = __.
*277 + 333 = __ , 276 * 54 = __ , 237 - 54 = __ , 234 / 4 = __ .
#####八进制加法表
```
0 1 2 3 4 5 6 7
10 11 12 13 14 15 16 17
20 21 22 23 24 25 26 27
...
1+1 = 2
1+2 = 3 2+2 = 4
1+3 = 4 2+3 = 5 3+3 = 6
1+4 = 5 2+4 = 6 3+4 = 7 4+4 = 10
1+5 = 6 2+5 = 7 3+5 = 10 4+5 = 11 5+5 = 12
1+6 = 7 2+6 = 10 3+6 = 11 4+6 = 12 5+6 = 13 6+6 = 14
1+7 = 10 2+7 = 11 3+7 = 12 4+7 = 13 5+7 = 14 6+7 = 15 7+7 = 16
```
#####八进制乘法表
```
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 20 21 22 23 24 25 26 27...
1*1 = 1
1*2 = 2 2*2 = 4
1*3 = 3 2*3 = 6 3*3 = 11
1*4 = 4 2*4 = 10 3*4 = 14 4*4 = 20
1*5 = 5 2*5 = 12 3*5 = 17 4*5 = 24 5*5 = 31
1*6 = 6 2*6 = 14 3*6 = 22 4*6 = 30 5*6 = 36 6*6 = 44
1*7 = 7 2*7 = 16 3*7 = 25 4*7 = 34 5*7 = 43 6*7 = 52 7*7 = 61
```
#####实战四则运算
```
277 236 276 234
+ 333 - 54 * 54 / 4
-------- -------- -------- --------
```
###二进制的简写形式
```
二进制: 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0
三个二进制一组: 101 110 111 100
八进制: 5 6 7 4
四个二进制一组: 1011 1011 1100
十六进制: b b c
```
>二进制：从0 写到 1111
>0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
>这种二进制使用起来太麻烦，改成更简单一点的符号：
>0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 这就是十六进制了
###数据的宽度
数学上的数字，是没有大小限制的，可以无限的大。但在计算机中，由于受硬件的制约，数据都是有长度限制的（我们称为数据宽度），超过最多宽度的数据会被丢弃。
```objc
#import
#import "AppDelegate.h"
int test(){
int cTemp = 0x1FFFFFFFF;
return cTemp;
}
int main(int argc, char * argv[]) {
printf("%x\n",test());
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
```
###计算机中常见的数据宽度
*位(Bit): 1个位就是1个二进制位.0或者1
*字节(Byte): 1个字节由8个Bit组成(8位).内存中的最小单元Byte.
*字(Word): 1个字由2个字节组成(16位),这2个字节分别称为高字节和低字节.
*双字(Doubleword): 1个双字由两个字组成(32位)
那么计算机存储数据它会分为有符号数和无符号数.那么关于这个看图就理解了!
```
无符号数,直接换算!
有符号数:
正数: 0 1 2 3 4 5 6 7
负数: F E D B C A 9 8
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
```
###自定义进制符号
#####练习
*现在有10进制数 10个符号分别是：2，9，1，7，6，5，4， 8，3 , A 逢10进1 那么： 123 + 234 = ____
```
十进制: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
自定义: 2 9 1 7 6 5 4 8 3 A
92 99 91 97 96 95 94 98 93 9A
12 19 11 17 16 15 14 18 13 1A
72 79 71 77 76 75 74 78 73 7A
62 69 61 67 66 65 64 68 63 6A
52 59 51 57 56 55 54 58 53 5A
42 49 41 47 46 45 44 48 43 4A
82 89 81 87 86 85 84 88 83 8A
32 39 31 37 36 35 34 38 33 3A
922
```
那么刚才通过10进制运算可以转化10进制然后查表!但是如果是其他进制.我们就不能转换,要直接学会查表
*现在有9进制数 9个符号分别是：2，9，1，7，6，5，4， 8，3 逢9进1 那么： 123 + 234 = ____
```
十进制: 0 1 2 3 4 5 6 7 8
自定义: 2 9 1 7 6 5 4 8 3
92 99 91 97 96 95 94 98 93
12 19 11 17 16 15 14 18 13
72 79 71 77 76 75 74 78 73
62 69 61 67 66 65 64 68 63
52 59 51 57 56 55 54 58 53
42 49 41 47 46 45 44 48 43
82 89 81 87 86 85 84 88 83
32 39 31 37 36 35 34 38 33
922
```
###寄存器
**内部部件之间由总线连接**
*对程序员来说，CPU中最主要部件是寄存器，可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制
*不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的
### 通用寄存器
*ARM64拥有有31个64位的通用寄存器 x0 到 x30,这些寄存器通常用来存放一般性的数据，称为通用寄存器（有时也有特定用途）
*那么w0 到 w28 这些是32位的. 因为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会先将内存中的数据存储到通用寄存器中，然后再对通用寄存器中的数据进行运算
*假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间
*CPU首先会将红色内存空间的值放到X0寄存器中：mov X0,红色内存空间
*然后让X0寄存器与1相加：add X0,1
*最后将值赋值给内存空间：mov 蓝色内存空间,X0
#pc寄存器(program counter)
*为指令指针寄存器，它指示了CPU当前要读取指令的地址
*在内存或者磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息
*CPU在工作的时候把有的信息看做指令，有的信息看做数据，为同样的信息赋予了不同的意义
*比如 1110 0000 0000 0011 0000 1000 1010 1010
*可以当做数据 0xE003008AA
*也可以当做指令 mov x0, x8
*CPU根据什么将内存中的信息看做指令？
*CPU将pc指向的内存单元的内容看做指令
*如果内存中的某段内容曾被CPU执行过，那么它所在的内存单元必然被pc指向过
###bl指令
*CPU从何处执行指令是由pc中的内容决定的，我们可以通过改变pc的内容来控制CPU执行目标指令
*ARM64提供了一个mov指令（传送指令），可以用来修改大部分寄存器的值，比如
*mov x0,#10、mov x1,#20
*但是，mov指令不能用于设置pc的值，ARM64没有提供这样的功能
*ARM64提供了另外的指令来修改PC的值，这些指令统称为转移指令，最简单的是bl指令
