虚拟内存
早期的操作系统
早期的操作系统，并没有虚拟内存的概念。系统由进程直接访问内存中的物理地址，这种方式存在严重的安全隐患。内存中的不同进程，可以计算出它们的物理地址，可以跨进程访问，可以随意进行数据的篡改
早期的程序也比较小，在运行时，会将整个程序全部加载到内存中。但随着软件的发展，程序越来越大，而且还有大型游戏的诞生，导致内存越来越吃紧。这就是早期系统中，为什么经常可以到内存不足提示框
虚拟内存系统
而现代的操作系统都引入了虚拟内存，进程持有的虚拟地址（
Virtual Address）会经过内存管理单元（Memory Mangament Unit）的转换变成物理地址，然后再通过物理地址访问内存操作系统以页为单位管理内存，在
iOS系统中，一页为16KB。所以虚拟地址和物理地址的映射表，也称之为页表。页表存储在内存中，有了页表，就可以将程序和物理内存完全阻隔开早期的系统，将程序全部加载到内存中。程序越大，它的功能越多，这会造成一些并未使用到的功能，也被加载进内存，造成内存的大量浪费
现代的操作系统进行了更合理的优化，例如
iOS系统中，当进程被加载时，虚拟内存中会开辟4G的空间（假空间），用于存放MachO、堆区、栈区。但物理内存中，并未真的分配。当数据加载到页表中，系统会配合CPU进行地址翻译，然后载入到物理内存中。地址翻译的过程，由CPU上的内存管理单元（MMU）完成页表中记录了内存页的状态、虚拟内存和物理内存的对应关系。其中状态分为：未分配（
Unallocated）、未缓存（Uncached）和已缓存（Cached）
- 未分配的内存页，是没有被进程申请使用的，也就是空闲的虚拟内存，不占用虚拟内存磁盘的任何空间
- 未缓存的内存页，仅在虚拟内存中，没有被物理内存缓存
- 已缓存的内存页，同时存在于虚拟内存和物理内存中
缺页中断
当程序访问未被缓存的内存页时，就会触发缺页中断
- 部分情况下，被访问的页面已经加载到物理内存中，但页表中并不存在该对应关系，这时只需要在页表中建立虚拟内存到物理内存的关系即可
- 其他情况下，操作系统需要将磁盘上未被缓存的虚拟页加载到物理内存中
页面替换
物理内存的空间是有限的，当内存中没有空间时，操作系统会从选择合适的物理内存页驱逐回磁盘，为新的内存页让出位置，选择待驱逐页的过程在操作系统中叫做页面替换
虚拟内存解决的问题
数据存储在虚拟内存中，地址是连续的。但在实际的物理内存中，地址是随机存储的。虚拟内存的出现，将程序和物理内存完全阻隔开，解决了安全问题。页表中只加载程序所使用到的部分功能，避免内存浪费的现象，也解决了内存不足问题
虚拟内存引发的问题
程序的代码在不修改的情况下，每次加载到虚拟内存中的地址都是一样的，这样的方式并不安全。为了解决地址固定的问题，出现了
ASLR技术
ASLR
ASLR（Address space layout randomization）：是一种针对缓冲区溢出的安全保护技术，通过对堆、栈、共享库映射等线性区布局的随机化，通过增加攻击者预测目的地址的难度，防止攻击者直接定位攻击代码位置，达到阻止溢出攻击的目的
大部分主流的操作系统已经实现了
ASLR
Linux：Linux已在内核版本2.6.12中添加ASLRWindows：Windows Server 2008、Windows 7、Windows Vista、Windows Server 2008 R2，默认情况下启用ASLR，但它仅适用于动态链接库和可执行文件Mac OS X：Apple在Mac OS X Leopard10.5（2007年十月发行）中某些库导入了随机地址偏移，但其实现并没有提供ASLR所定义的完整保护能力。而Mac OS X Lion10.7则对所有的应用程序均提供了ASLR支持。Apple宣称为应用程序改善了这项技术的支持，能让32及64位的应用程序避开更多此类攻击。从OS X Mountain Lion10.8开始，核心及核心扩充（kext）与zones在系统启动时也会随机配置iOS（iPhone、iPod touch、iPad）：Apple在iOS4.3内导入了ASLRAndroid：Android 4.0提供地址空间配置随机加载（ASLR），以帮助保护系统和第三方应用程序免受由于内存管理问题的攻击，在Android 4.1中加入地址无关代码（position-independent code）的支持
Chisel
Chisel是lldb的指令集合，可帮助开发者调试iOS应用程序。详情可查看 官方文档
安装
chiselbrew update brew install chisel打开
~/.lldbinit，添加以下指令：command script import /usr/local/opt/chisel/libexec/fbchisellldb.py
案例1：
查看
View的视图结构
lldb中，使用pviews指令pviews ------------------------- <UIWindow: 0x104b08cd0; frame = (0 0; 414 736); gestureRecognizers = <NSArray: 0x280429830>; layer = <UIWindowLayer: 0x280a5ac00>> | <UITransitionView: 0x104a0bfa0; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x280a4e8e0>> | | <UIDropShadowView: 0x104b0b870; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x280a5ffc0>> | | | <UIView: 0x104a06750; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x280a4ede0>> | | | | <UIButton: 0x104a0b710; frame = (94 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x280a4eea0>> | | | | | <UIButtonLabel: 0x104b26050; frame = (0 6; 31 18); text = ''; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x282960e10>> | | | | <UIButton: 0x104b0b040; frame = (192 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x280a5d000>> | | | | | <UIButtonLabel: 0x104b248c0; frame = (0 6; 31 18); text = ''; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x282960910>> | | | | <UIButton: 0x104b0b450; frame = (302 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x280a5dd80>> | | | | | <UIButtonLabel: 0x104b10c60; frame = (0 6; 31 18); text = ''; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x282960280>>指定
View下的视图结构pviews self.view指定
View的上层视图结构pviews -u self.view
案例2：
查看控制器的视图结构
lldb中，使用pvc指令pvc ------------------------- <ViewController 0x104a09fd0>, state: appeared, view: <UIView 0x104a06750>
案例3：
查看指定类的结构
lldb中，使用pclass指令pclass self ------------------------- ViewController | UIViewController | | UIResponder | | | NSObject
案例4：
查看指定对象的方法列表
lldb中，使用pmethod指令pmethod self ------------------------- Class Methods: No methods were found Instance Methods: - (void)setModels:(id)arg0 - (void)viewDidLoad - (void)touchesBegan:(id)arg0 withEvent:(id)arg1 - (void).cxx_destruct - (id)models
案例5：
查看指定对象的成员属性
lldb中，使用pinternals指令pinternals self ------------------------- (ViewController) $41 = { UIViewController = { UIResponder = { NSObject = { isa = ViewController } } } _models = nil }
案例6：
寻找视图的所属控制器
lldb中，使用fvc指令fvc -v 0x104b26050 ------------------------- Found the owning view controller. <ViewController: 0x104a09fd0>
案例7：
寻找指定控件
lldb中，使用fv指令fv UIButton ------------------------- 0x104a0b710 UIButton 0x104b26050 UIButtonLabel 0x104b0b040 UIButton 0x104b248c0 UIButtonLabel 0x104b0b450 UIButton 0x104b10c60 UIButtonLabel
案例8：
指令的使用帮助
pviews --help ------------------------- Usage: [options] Options: -h, --help show this help message and exit -u, --up Print only the hierarchy directly above the view, up to its window. -d DEPTH, --depth=DEPTH Print only to a given depth. 0 indicates infinite depth. -w WINDOW, --window=WINDOW Specify the window to print a description of. Check which windows exist with "po (id)[[UIApplication sharedApplication] windows]". -s, --short Print a short description of the view -m, --medium Print a medium description of the view
案例9：
让指定控件闪烁，可快速找到视图的位置
lldb中，使用flicker指令flicker 0x113e0ad60
案例10：
交互式搜索视图
lldb中，使用vs指令vs 0x113e0ad60 ------------------------- Use the following and (q) to quit. (w) move to superview (s) move to first subview (a) move to previous sibling (d) move to next sibling (p) print the hierarchy <UIButton: 0x113e0ad60; frame = (94 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x282601d60>>
w：移动到父视图s：移动到第一个子视图a：移动到上一个同级d：移动到下一个同级p：打印视图结构q：退出调试状态
LLDB
LLDB是aliases/regexes和Python的脚本集合，可帮助开发者进行调试。详情可查看 官方文档
克隆
LLDBgit clone https://github.com/DerekSelander/LLDB.git打开
~/.lldbinit，添加以下指令：command script import /Users/LLDB/lldb_commands/dslldb.py
案例1：
查找
UIView的所有实例和子类
lldb中，使用search指令search UIView ------------------------- <UIWindow: 0x104b09930; frame = (0 0; 414 736); gestureRecognizers = <NSArray: 0x280b8db00>; layer = <UIWindowLayer: 0x2805c6780>> <UIButton: 0x104b0d9e0; frame = (192 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x2805c7dc0>> <UIButtonLabel: 0x104b1efb0; frame = (0 6; 31 18); text = '保存'; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x2826f3750>> <UIButtonLabel: 0x104b0f800; frame = (0 6; 31 18); text = '继续'; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x2826f3700>> <UIDimmingView: 0x104b0a9c0; frame = (0 0; 0 0); opaque = NO; gestureRecognizers = <NSArray: 0x280bbd1d0>; layer = <CALayer: 0x2805c6dc0>> <UIButtonLabel: 0x104c11180; frame = (0 6; 31 18); text = '暂停'; opaque = NO; userInteractionEnabled = NO; layer = <_UILabelLayer: 0x2826e7890>> <UIButton: 0x104b0de20; frame = (302 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x2805c7ea0>> <UIDropShadowView: 0x104b0e300; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x2805f4460>> <UIView: 0x104b07520; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x2805c7720>> <UIButton: 0x104b09c20; frame = (94 350; 31 30); opaque = NO; autoresize = RM+BM; layer = <CALayer: 0x2805c74a0>> <UIDimmingView: 0x104c07ed0; frame = (0 0; 0 0); opaque = NO; gestureRecognizers = <NSArray: 0x280bbd200>; layer = <CALayer: 0x2805da380>> <UITransitionView: 0x104b09730; frame = (0 0; 414 736); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x2805f4d40>>
案例2：
找到指定类的方法列表
lldb中，使用methods指令methods UIViewController ------------------------- in UIViewController: Class Methods: + (id) fallback_debugHierarchyChildGroupingID; (0x1047fcae4) + (id) fallback_debugHierarchyAdditionalGroupingIDs; (0x1047fcaf0) + (id) fallback_debugHierarchyObjectsInGroupWithID:(id)arg1 onObject:(id)arg2 outOptions:(id*)arg3; (0x1047fcb64) + (id) fallback_debugHierarchyPropertyDescriptions; (0x1047fcca4) + (id) fallback_debugHierarchyValueForPropertyWithName:(id)arg1 onObject:(id)arg2 outOptions:(id*)arg3 outError:(id*)arg4; (0x1047fdd98) + (void) initialize; (0x1a0433148) ...找到方法地址，可以对其设置断点
b -a 0x1a0433148 ------------------------- Breakpoint 2: where = UIKitCore`+[UIViewController initialize], address = 0x00000001a0433148
案例3：
找回方法的符号
lldb中，使用sbt指令sbt ------------------------- frame #0 : 0x1c8afd8c4 libsystem_kernel.dylib`mach_msg_trap + 8 frame #1 : 0x1c8afccc8 libsystem_kernel.dylib`mach_msg + 72 frame #2 : 0x19e23774c CoreFoundation`__CFRunLoopServiceMachPort + 376 frame #3 : 0x19e231bd0 CoreFoundation`__CFRunLoopRun + 1176 frame #4 : 0x19e231200 CoreFoundation`CFRunLoopRunSpecific + 572 frame #5 : 0x1b432c598 GraphicsServices`GSEventRunModal + 160 frame #6 : 0x1a0af7004 UIKitCore`-[UIApplication _run] + 1052 frame #7 : 0x1a0afc5d8 UIKitCore`UIApplicationMain + 164 frame #8 : 0x10270e088 001--LLDB调试`___lldb_unnamed_symbol15$$001--LLDB调试 ... unresolved womp womp + 140 frame #9 : 0x19df10598 libdyld.dylib`start + 4
总结
虚拟内存
- 所有程序的内存访问，都是通过虚拟地址访问的
- 页表存储在内存中，记录状态、虚拟地址和物理地址的映射关系
- 数据以页为单位加载，
iOS系统一页为16KB
ASLR
- 一种保护技术，在每次加载应用时，系统给一个随机的偏移值
- 定位方法地址：
◦lldb中，使用image list指令，找到MachO的首地址，包含ASLR
◦ 找到方法在文件中的虚拟地址或文件中的偏移地址
◦ 可以使用MachO首地址 + 文件中的偏移地址
◦ 或者使用文件中的虚拟地址 + ASLR
lldb插件
