XCode汇编调试

2023-05-07,,

开启Xcode汇编调试
选中Always Show Disassembly项。
XCode -> Debug -> Debug Workflow -> Always Show Disassembly
 

在计算机中,虽然数据是存储在内存中,但内存中数据的加减计算并不是在内存中直接进行的。
而是把内存中的数据赋值到寄存器中,然后CPU在寄存器中计算好后把结果再赋值到内存中的。

对内存中3做加1计算,并把几个4存储到蓝色内存块中
movq 红色存储空间, %rax addq $0x1, $rax movq %rax, 蓝色地址空间
汇编语言和机器语言是一一对应的。
汇编语言通过汇编器可以变成机器语言,机器语言通过反汇编又可以转成汇编语言。
高级语言通过编译器可以变成汇编语言,汇编语言无法通过反编译转成高级语言了。
 
汇编语言种类
8086汇编(16bit)
x86汇编(32bit)
x64汇编(64bit)
ARM汇编(嵌入式,移动设备)
对应iOS开发来说,iOS模拟器使用的AT&T汇编,iOS真机使用的ARM汇编。
 
OC和Swift调试的汇编指令是AT&T
它的数据移动操作顺序是从左往右,比如movq指令是将左边寄存器的值移动到右边的寄存器中。
数据的移动:
movq -0x18(%rbp) , %rax //表示将%rbp-0x18 这个内存地址中保存的值移到 %rax寄存器中
地址的移动:
leaq -0x18(%rbp) , %rax //表示将%rbp-0x18 这个地址移到 %rax寄存器中
call 内存地址 // 方法调用
jmp 内存地址 // if 跳转
addq $0x1, $rax // 赋值,把左边的值设置到右边的寄存器中

 
mov 与 movq相比多了一个q, 这个q是什么意思呢?
q代表保存数据要用多少个字节,q:64-bits, 8字节。
指令在内存中是顺序保存的,基本上每条指令占4字节。
 
call和jmp指令相似
call是方法调用,jmp是if判断。
call是和ret配合使用的 call 0x00是跳到这个函数地址,等函数执行完,走到ret后会回到call指令的下一句的。
jmp是顺序执行,jmp 0x00后一直顺序往下执行。
call和jmp跳一个动态的函数地址时,命令是call *的,如:call *%rax。

从寄存器的发展来看是由小到大,比如从x86的32字节,到x64的64字节,它们是怎么兼容的呢?
解决方法是共用一个64位寄存器的内存,按照所占内存大小,从低位往高位占据。比如32位寄存器只使用64位全部空间的一半,占据寄存器的低地址区。
%rip, %rdx, 以r开头的是64位8字节寄存器
%esi, %idx, 以e开头的是32位4字节寄存器
其他的
ax ,bx, cx 占2字节
ah, al 占1字节
 
lldb汇编调试指令
内存/寄存器读写
读取寄存器中的值

register read/格式
register read/x

修改寄存器中的值

register write 寄存器名称 数值
register write rax 0

读取内存中的值

x/数值-格式-字节大小 内存地址
x/3xw 0x000010

修改内存中的值

memory write 内存地址 数值
memory write 0x000010 10

汇编断点调试

thread step-inst-over, nexti, ni //单步运行,把子函数当做一个整体,一步执行
thread step-inst, stepi, si //单步运行,遇到子函数进入子函数

内存地址计算
当汇编调用,程序走到断点的位置时,要验证movq $0xa, 0x459d(%rip)这块汇编执行的效果时
会手动计算内存地址 = %rip + 0x459d
注意,此时从寄存器%rip拿到的值是错的,因为CPU的指令寄存器是保存的下一条指令要执行的地址
而当前断点断住了,相当于在CPU准备执行这个命令时会有一次执行下调指令的计算没有做,如果直接读取,那么读到的是还是CPU上一次的更新执行当前指令地址的值,正确的执行上下文时,应该是下一条指令的地址值。

%rip: 指令寄存器
iOS传参优先使用寄存器传参,寄存器不够了用栈传参。
内存地址格式规律

0x4bdc(%rip),一般是全局变量,全局区(数据段)
-0x78(%rbp), 一般是局部变量,栈空间
0x10(%rax), 一般是堆空间

常用寄存器

rax, rbx, rcx, rdx, rdi, rsi, rbp, rsp
r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15

rax 常用于函数返回值

rcx, rdx, rdi, rsi, r8, r9常用于存放函数参数。
rbp, rsp用于栈操作
rip作为指令指针(存放的是下一条执行指令的地址, 一旦CPU读取一条指令,rip自动指向下一条指令)
 
 

XCode汇编调试的相关教程结束。

《XCode汇编调试.doc》

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