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# macOS GCD - Grand Central Dispatch
<details>
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</details>
## 基本信息
**Grand Central Dispatch (GCD)**,也被称为**libdispatch**在macOS和iOS上都可用。这是由Apple开发的一项技术用于优化应用程序在多核硬件上的并发多线程执行支持。
**GCD**提供和管理**FIFO队列**,您的应用程序可以将**块对象**形式的**任务提交**到这些队列中。提交到调度队列的块会在系统完全管理的线程池上执行。GCD会自动创建线程来执行调度队列中的任务并将这些任务安排在可用的核心上运行。
{% hint style="success" %}
简而言之,要在**并行**中执行代码,进程可以将**代码块发送给GCD**GCD将负责执行它们。因此进程不会创建新线程**GCD使用自己的线程池执行给定的代码**。
{% endhint %}
这对于成功管理并行执行非常有帮助,大大减少了进程创建的线程数量,并优化了并行执行。这对于需要**很高的并行性**暴力破解或者不应该阻塞主线程的任务非常有用例如在iOS上主线程处理UI交互因此通过这种方式来处理可能使应用程序挂起的任何其他功能搜索、访问网页、读取文件等
## Objective-C
在Objective-C中有不同的函数可以将块对象发送到并行执行
* [**dispatch\_async**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/1453057-dispatch\_async):将一个块对象提交到调度队列以进行异步执行,并立即返回。
* [**dispatch\_sync**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/1452870-dispatch\_sync):提交一个块对象进行执行,并在该块对象执行完成后返回。
* [**dispatch\_once**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/1447169-dispatch\_once):在应用程序的整个生命周期中只执行一次块对象。
* [**dispatch\_async\_and\_wait**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/3191901-dispatch\_async\_and\_wait):提交一个工作项进行执行,并在它完成执行后才返回。与[**`dispatch_sync`**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/1452870-dispatch\_sync)不同,此函数在执行块对象时会遵守队列的所有属性。
这些函数期望以下参数:[**`dispatch_queue_t`**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/dispatch\_queue\_t) **`queue,`** [**`dispatch_block_t`**](https://developer.apple.com/documentation/dispatch/dispatch\_block\_t) **`block`**
这是一个**块对象的结构**
```c
struct Block {
void *isa; // NSConcreteStackBlock,...
int flags;
int reserved;
void *invoke;
struct BlockDescriptor *descriptor;
// captured variables go here
};
```
这是一个使用**并行处理**和**`dispatch_async`**的示例:
```objectivec
#import <Foundation/Foundation.h>
// Define a block
void (^backgroundTask)(void) = ^{
// Code to be executed in the background
for (int i = 0; i < 10; i++) {
NSLog(@"Background task %d", i);
sleep(1); // Simulate a long-running task
}
};
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// Create a dispatch queue
dispatch_queue_t backgroundQueue = dispatch_queue_create("com.example.backgroundQueue", NULL);
// Submit the block to the queue for asynchronous execution
dispatch_async(backgroundQueue, backgroundTask);
// Continue with other work on the main queue or thread
for (int i = 0; i < 10; i++) {
NSLog(@"Main task %d", i);
sleep(1); // Simulate a long-running task
}
}
return 0;
}
```
## Swift
**`libswiftDispatch`** 是一个库它为原本用C语言编写的Grand Central Dispatch (GCD)框架提供了Swift绑定。\
**`libswiftDispatch`**库将C GCD API封装在一个更适合Swift开发者使用的界面中使得Swift开发者更容易、更直观地使用GCD。
* **`DispatchQueue.global().sync{ ... }`**
* **`DispatchQueue.global().async{ ... }`**
* **`let onceToken = DispatchOnce(); onceToken.perform { ... }`**
* **`async await`**
* **`var (data, response) = await URLSession.shared.data(from: URL(string: "https://api.example.com/getData"))`**
**代码示例**
```swift
import Foundation
// Define a closure (the Swift equivalent of a block)
let backgroundTask: () -> Void = {
for i in 0..<10 {
print("Background task \(i)")
sleep(1) // Simulate a long-running task
}
}
// Entry point
autoreleasepool {
// Create a dispatch queue
let backgroundQueue = DispatchQueue(label: "com.example.backgroundQueue")
// Submit the closure to the queue for asynchronous execution
backgroundQueue.async(execute: backgroundTask)
// Continue with other work on the main queue
for i in 0..<10 {
print("Main task \(i)")
sleep(1) // Simulate a long-running task
}
}
```
## Frida
以下是一个Frida脚本可以用于**钩入多个`dispatch`函数**并提取队列名称、回溯和块:[**https://github.com/seemoo-lab/frida-scripts/blob/main/scripts/libdispatch.js**](https://github.com/seemoo-lab/frida-scripts/blob/main/scripts/libdispatch.js)
```bash
frida -U <prog_name> -l libdispatch.js
dispatch_sync
Calling queue: com.apple.UIKit._UIReusePool.reuseSetAccess
Callback function: 0x19e3a6488 UIKitCore!__26-[_UIReusePool addObject:]_block_invoke
Backtrace:
0x19e3a6460 UIKitCore!-[_UIReusePool addObject:]
0x19e3a5db8 UIKitCore!-[UIGraphicsRenderer _enqueueContextForReuse:]
0x19e3a57fc UIKitCore!+[UIGraphicsRenderer _destroyCGContext:withRenderer:]
[...]
```
## Ghidra
目前Ghidra无法理解ObjectiveC的**`dispatch_block_t`**结构,也无法理解**`swift_dispatch_block`**结构。
如果你希望Ghidra能够理解它们你可以**声明它们**
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (688).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (690).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (691).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
然后,在代码中找到它们被**使用**的地方:
{% hint style="success" %}
注意所有对"block"的引用,以了解如何确定该结构被使用。
{% endhint %}
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (692).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
右键点击变量 -> 重新定义变量,并在这种情况下选择**`swift_dispatch_block`**
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (693).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
Ghidra将自动重写所有内容
<figure><img src="../../.gitbook/assets/image (694).png" alt="" width="563"><figcaption></figcaption></figure>
<details>
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