第九节 Android CPU 架构解析
（第1章 安卓逆向概论）
学习目标
学完本节，希望你能够：了解 Android 设备常见 CPU 架构（ARM32、ARM64、x86、RISC-V）；搞清 ARMv7 和 ARMv8、big.LITTLE 是啥；会看设备和 APK 的架构（getprop、unzip -l）；知道不同架构对逆向、性能、漏洞分析有啥影响。
一、Android 平台主流 CPU 架构
目前，Android 设备主要采用以下 CPU 架构：
| 架构 | 指令集 | 常见处理器 | 适用设备 |
|---|---|---|---|
| ARMv7 (32-bit) | ARM32 | Cortex-A7, Cortex-A15 | 旧款 Android 手机、IoT 设备 |
| ARMv8 (64-bit) | ARM64 (AArch64) | Cortex-A53, Cortex-A76 | 现代 Android 旗舰手机 |
| x86 / x86_64 | CISC | Intel Atom, AMD Ryzen Embedded | Android 模拟器、少量平板 |
| RISC-V | RISC | 未来趋势 | 低功耗设备、实验性 Android 平台 |
二、ARMv7 和 ARMv8（AArch64）有啥不同？
| 特性 | ARMv7 (32-bit) | ARMv8 (64-bit) |
|---|---|---|
| 指令集 | ARM32 (AArch32) | ARM64 (AArch64) |
| 最大内存支持 | 4GB | 16EB（大幅提升） |
| 通用寄存器 | 16 个（R0-R15） | 31 个（X0-X30） |
| 指令集优化 | 依赖 Thumb-2 |
精简、提高能效 |
| NEON SIMD 支持 | 可选 | 内置支持 |
| 性能 | 低功耗，较慢 | 高效，高吞吐量 |
| 兼容性 | 不能运行 64 位应用 | 向下兼容 ARMv7 代码 |
示例：ARM32 vs. ARM64 汇编
assembly
; ARM32 版本
MOV R0, #5
ADD R0, R0, #3
; ARM64 版本
MOV X0, #5
ADD X0, X0, #3ARM64 版本的寄存器更宽，计算能力更强。
三、big.LITTLE 架构是啥？
用一句话说清楚
big.LITTLE 是 ARM 开发的一种 异构多核架构 ，将 高性能核心（big） 与 节能核心（LITTLE） 结合，达到 性能与功耗的平衡。
| 核心类型 | 特点 | 常见核心 |
|---|---|---|
| big 核心 | 高性能，适合重负载任务 | Cortex-A76, Cortex-X1 |
| LITTLE 核心 | 低功耗，适合后台任务 | Cortex-A55 |
常见 big.LITTLE 组合
| CPU 组合 | 示例处理器 |
|---|---|
| 4× big + 4× LITTLE | Snapdragon 865 (4× Cortex-A77 + 4× Cortex-A55) |
| 1× big + 3× middle + 4× LITTLE | Snapdragon 8 Gen 1 (1× Cortex-X2 + 3× Cortex-A710 + 4× Cortex-A510) |
big.LITTLE 一般怎么干？
- 当 设备空闲 时，任务运行在 LITTLE 核心，节省功耗。
- 当 用户运行大型应用 时，任务切换到 big 核心，提高性能。
💡 逆向工程影响：
- 不同核心运行不同任务，调试时要注意 CPU 负载的变化。
- big 核心更适合跑高负载逆向分析，如 Frida、Ghidra。
四、APK 和设备的架构咋对应？
Android 平台上的 APK 需要匹配设备 CPU 架构。APK 支持的 CPU 架构信息存储在 lib/ 目录，例如：
lib/arm64-v8a/ # 64-bit ARM
lib/armeabi-v7a/ # 32-bit ARM
lib/x86/ # 32-bit x86
lib/x86_64/ # 64-bit x86判断 Android 设备支持的 CPU 架构
bash
adb shell getprop ro.product.cpu.abi示例输出：
arm64-v8a查看 Android /proc/cpuinfo
bash
adb shell cat /proc/cpuinfo示例输出：
Processor : ARMv8 Processor rev 3
BogoMIPS : 38.40
Features : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32
CPU architecture: 8逆向分析 APK 目标架构
bash
unzip -l myapp.apk | grep lib/示例输出：
lib/arm64-v8a/libnative.so
lib/armeabi-v7a/libnative.so👉 说明此 APK 同时支持 ARM64 和 ARM32 设备。
五、对逆向和漏洞分析有啥影响？
不同 CPU 架构影响逆向分析：
- ARM64 指令更简洁 ，但 寄存器 X0-X30 增加复杂性。
- big.LITTLE 调度影响动态分析，调试时需关注 CPU 核心的任务分配情况。
- 漏洞利用 ：
- ROP 攻击（Return Oriented Programming） ：x86 上常见，ARM64 由于
PAC保护难度更大。 - 指令集转换 ：ARM 支持 AArch32 & AArch64，部分应用仍使用 ARM32 指令，可导致兼容性问题。
- ROP 攻击（Return Oriented Programming） ：x86 上常见，ARM64 由于
示例：使用 GDB 读取 /proc/cpuinfo
bash
adb shell su
gdbserver :5039 --attach <pid>然后在 GDB 中：
gdb
p *(char(*)[100])0x7ffd8c3b0000分析 CPU 指令
bash
objdump -d libnative.so | head -n 20动手练一练
- 检查 Android 设备 CPU 架构
bash
adb shell getprop ro.product.cpu.abi- 解析
/proc/cpuinfo
bash
adb shell cat /proc/cpuinfo- 检查 APK 兼容的 CPU 架构
bash
unzip -l myapp.apk | grep lib/- 反编译 Android 共享库
bash
objdump -d libnative.so | head -n 20本节小结
你只要记住这几条就行：Android 常见架构有 ARM32、ARM64、x86、RISC-V，APK 里 lib/arm64-v8a 等目录对应不同架构；ARM64 比 ARM32 寄存器多、位宽大；big.LITTLE 是「大核+小核」省电又保性能；用 getprop ro.product.cpu.abi 和 unzip -l apk | grep lib/ 可看设备和 APK 的架构。
本节思考与练习
- 概念：ARMv7 和 ARMv8 在位数、寄存器上有啥区别？big.LITTLE 在干啥？
- 动手：用
adb shell getprop ro.product.cpu.abi和cat /proc/cpuinfo看自己设备的架构。 - 动手：用
unzip -l看一个 APK 里有哪些lib/，对应哪些架构。
下一节预告 ：下一节讲 Dalvik vs. ART 运行时（第十节），帮你搞清 DEX 怎么被执行、AOT/JIT 是啥、对逆向有啥影响。