通過反組譯碼C程式碼分析電腦函數調用機制和棧幀結構

標籤：彙編   棧幀   

備忘：秋風 + 原創作品轉載請註明出處 + 《Linux核心分析》MOOC課程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

C程式碼(簡單的函數調用和返回)：

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將C源碼編譯成彙編代碼：

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有效彙編代碼內容：

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/5A/62/wKiom1T70UqCyi_QAAJqsTEfsQI659.jpg" style="float:none;" title="QQ20150307212856.png" alt="wKiom1T70UqCyi_QAAJqsTEfsQI659.jpg" />

通過仔細分析彙編代碼的工作過程中堆棧的變化情況，可以描繪出函數調用過程中使用的棧幀結構如下：

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/5A/5E/wKioL1T74KCTiK4qAAE4U9Bfsto636.jpg" title="QQ20150308133449.png" alt="wKioL1T74KCTiK4qAAE4U9Bfsto636.jpg" />

總結：

  電腦在工作時使用程式棧來支援函數或程序呼叫，機器用棧傳遞參數、儲存返回資訊、儲存寄存器值用於以後恢複，和儲存本地變數。棧向低地址方向增長，寄存器%esp指向棧頂位置，使用pushl和popl指令進行資料壓棧和出棧操作；將%esp值減小可以分配未指定初值的資料空間，通過增加%esp釋放資料空間。

   假設P調用Q，則Q的參數位於P的棧幀中，P的返回地址(當程式從Q返回時應該繼續執行的位置，即P中call語句下一條指令地址)也被壓入P棧幀的尾部。Q的棧幀從儲存棧基址指標(%ebp)開始，後面是其他寄存器(如%eip等)的值、變數等內容。

附錄：其他相關知識點

Linux使用AT&T彙編格式

b,w,l,q  分別代表 8,16,32,64位

pushl %eax         subl $4,%esp  movl %eax,(%esp)

popl   %eax        movl (%esp),%eax  addl $4,%esp

以上pop和push指令可以由後面兩條指令等價替換使用

call 0x1234          pushl %eip   movl $0x1234,%eip

ret                       popl %eip

eip寄存器不能被直接操作，需要使用call、ret等特殊指令修改

enter

     pushl %ebp

     movl %esp,%ebp

leave

     movl %ebp,%esp

     popl %ebp

電腦工作模型(馮·諾依曼體繫結構)

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(1)電腦處理的資料和指令一律用位元表示

(2)順序執行程式

電腦運行過程中，把要執行的程式和處理的資料首先存入主儲存空間（記憶體），電腦執行程式時，將自動地並按順序從主儲存空間中取出指令一條一條地執行，這一概念稱作順序執行程式。

(3)電腦硬體由運算器、控制器、儲存空間、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成。

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