Skip to content

dyncode-compiler-arm64-assembly-tutorial.md

Latest commit

 

History

History
77 lines (52 loc) · 3.82 KB

dyncode-compiler-arm64-assembly-tutorial.md

File metadata and controls

77 lines (52 loc) · 3.82 KB
Raw

言語: English | 简体中文 | 繁體中文 | 日本語 | 한국어 | Français | Deutsch | Español | Italiano | Русский | العربية

← DynCode コンパイラ

ARM64 (AArch64) アセンブリチュートリアル — DynCode の観点から

ARM64 に不慣れな読者向け。dyncode コンパイラが生成する命令に焦点を当て、各命令にアノテーションと前後比較を付記。

1. レジスタ概要

汎用レジスタ：
  x0 ~ x30    64 ビット汎用
  w0 ~ w30    対応する下位 32 ビットエイリアス
  x29 (fp)    フレームポインタ
  x30 (lr)    リンクレジスタ（戻りアドレスを保持）
  sp          スタックポインタ（x31 ではない！）
  xzr / wzr   ゼロレジスタ

特殊レジスタ：
  pc          プログラムカウンタ（直接書込不可）

Apple ABI 予約：
  x16, x17    プラットフォーム予約
  x18         TLS ベース（Apple 専用）

呼出規約（AAPCS64）：
  引数：    x0~x7（整数）, d0~d7（浮動小数点）
  戻り値：  x0（整数）, d0（浮動小数点）
  callee 保存：x19~x28, x29, x30, sp
  caller 保存：x0~x18, d0~d31
  レッドゾーン：sp 下 128 バイト

2. 分岐と呼出

  • b label — 無条件分岐（PC 相対 ±128MB）
  • bl label — リンク付き分岐（imm26 → ARM64_RELOC_BRANCH26 生成）
  • dyncode が bl を避ける理由：26 ビット即値オフセットにリンカが埋める。外部シンボルでは reloc が発生。blr で代替必須。
  • br xN / blr xN — レジスタ間接分岐/呼出
  • ret — br lr 相当

3. PC 相対アドレッシング

adr（±1MB）と adrp + add（±4GB ページ整列）。x86_64 の lea rax, [rip + _sym] 相当だが 2 命令に分割。

4. 即値ロード

mov + movk シーケンスで 64 ビット値構築。Data2TextPass の核心：定数データを mov/movk シーケンスとしてスタックに格納。

5. メモリアクセス

ldr/str、ldp/stp（ペアロード/ストア）、プレインデックス・ポストインデックスアドレッシング。

6. 算術・論理演算

add、sub、and、orr、eor、lsr、lsl。

7. 比較と条件分岐

cmp + 条件分岐 (b.eq、b.ne、b.lt、b.gt)、条件選択 (csel)。

8. 本プロジェクトが生成する典型命令列

純計算 add、再帰フィボナッチ、文字列のスタックインライン化（Data2TextPass）、システムコール（SyscallStubPass 直接 svc）を含む。

全命令列が __TEXT,__text 内に 100% 収まる — これが「真の dyncode」。

9. キーサマリー

概念 x86_64 相当 ARM64 DynCode 注記
関数呼出 call rel32 bl imm26 intra-section: 抽出器が BRANCH26 パッチ
アドレスロード lea rax, [rip+sym] adrp+add intra-section: PAGE21/PAGEOFF12 パッチ
64 ビット即値 mov rax, imm64 mov+movk ×4 reloc なし、Data2TextPass 核心
プロローグ push rbp; mov rbp,rsp stp x29,x30,[sp,#-16]! 1 命令でペア保存
syscall syscall svc #0x80 Darwin BSD: x16=nr, x0~x7=args