ARM64架构中pacibsp与retab指令的作用解析（M2 macOS环境）

在搭载Apple M2芯片的macOS系统上研究Swift函数Swift._stdlib_isOSVersionAtLeast的汇编代码时，会遇到pacibsp和retab两个特殊指令，对应的汇编代码如下：

libswiftCore.dylib`Swift._stdlib_isOSVersionAtLeast(Builtin.Word, Builtin.Word, Builtin.Word) -> Builtin.Int1:

    0x19d915ea4 <+0>:  pacibsp 
->  0x19d915ea8 <+4>:  stp    x29, x30, [sp, #-0x10]!
    0x19d915eac <+8>:  mov    x29, sp
    0x19d915eb0 <+12>: mov    x3, x2
    0x19d915eb4 <+16>: mov    x2, x1
    0x19d915eb8 <+20>: mov    x1, x0
    0x19d915ebc <+24>: mov    w0, #0x1
    0x19d915ec0 <+28>: bl     0x19db25cb4               ; __isPlatformVersionAtLeast
    0x19d915ec4 <+32>: cmp    w0, #0x0
    0x19d915ec8 <+36>: cset   w0, ne
    0x19d915ecc <+40>: ldp    x29, x30, [sp], #0x10
    0x19d915ed0 <+44>: retab  

指令详细说明 #

pacibsp 指令 #

这是ARM64架构指针认证机制的核心指令，全称是Pointer Authentication Code for Instruction Pointer using Stack Pointer：

• 它会基于栈指针（SP）的当前值，为指令指针寄存器（LR，即x30）生成一个认证码，并将这个认证码附加到LR的高位比特位中。
• 在Apple M系列芯片的macOS系统里，该指令用于防御返回地址篡改类攻击（比如缓冲区溢出），通过给返回地址添加“防伪标签”，确保后续返回时地址未被恶意修改。

retab 指令 #

这是ARM64架构的带认证返回指令，全称是Return with Authentication and Branch Target Identification：

• 执行时会先验证LR寄存器中附加的认证码是否有效，确认返回地址的完整性和合法性。
• 验证通过后，才会将LR的值加载到程序计数器（PC）中，完成返回操作。同时它还支持分支目标识别（BTI）机制，确保跳转的目标是合法的代码入口，进一步强化系统的安全防护。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者c00000fd