20145337 GDB调试汇编堆栈过程分析

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测试代码

    #include<stdio.h>
short addend1 = 1;
static int addend2 = 2;
const static long addend3 = 3;
static int g(int x) return x + addend1;
}
static const int f(int x)
{
return g(x + addend2);
}
int main(void)
{
return f(8) + addend3;
}

分析过程

  • 使用gcc -g example.c -o example -m32指令在64位的机器上产生32位汇编,然后使用gdb example指令进入gdb调试器

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  • 进入之后先在main函数处设置一个断点,再run一下,使用disassemble指令获取汇编代码,用i(info) r(registers)指令查看各寄存器的值:

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  • 可见此时主函数的栈基址为 0xbffff2d4,用x(examine)指令查看内存地址中的值,但目前%esp所指堆栈内容为0,%ebp所指内容也为0

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  • 首先,结合display命令和寄存器或pc内部变量,做如下设置:display /i $pc,这样在每次执行下一条汇编语句时,都会显示出当前执行的语句。下面展示每一步时%esp%ebp和堆栈内容的变化:

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  • call指令将下一条指令的地址入栈,此时%esp,%ebp和堆栈的值为:

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  • 将上一个函数的基址入栈,从当前%esp开始作为新基址:

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  • 先为传参做准备:

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  • 实参的计算在%eax中进行:

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  • f函数的汇编代码:

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  • 实参入栈:

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  • call指令将下一条指令的地址入栈:

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  • 计算short+int:

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  • pop %ebp指令将栈顶弹到%ebp中,同时%esp增加4字节:

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  • ret指令将栈顶弹给%eip:

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  • 因为函数f修改了%esp,所以用leave指令恢复。leave指令先将%esp对其到%ebp,然后把栈顶弹给%ebp:

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  • 主函数汇编代码:

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序号 汇编代码 %eip %ebp %esp %eax
0001 movl $0x8,(%esp) 0x80483e2 0xbffff2d8 0xbffff2d4 0x1
0002 call 0x80483c4 0x80483e9 0xbffff2d8 0xbffff2d4 0x1
0003 push %ebp 0x80483c4 0xbffff2d8 0xbffff2d0 0x1
0004 move %esp,%ebp 0x80483c5 0xbffff2d8 0xbffff2cc 0x1
0005 sub $0x4,%esp 0x80483c7 0xbffff2cc 0xbffff2cc 0x1
0006 mov 0x804a014%eax 0x80483c4 0xbffff2cc 0xbffff2c8 0x1
0007 add 0x8(%ebp),%eax 0x80483cf 0xbffff2cc 0xbffff2cc 0x2
0008 mov %eax,(%esp) 0x80483d2 0xbffff2cc 0xbffff2c8 0xa
0009 call 0x80483b4 0x80483d5 0xbffff2cc 0xbffff2c8 0xa
0010 push %ebp 0x80483b4 0xbffff2cc 0xbffff2c4 0xa
0011 mov %esp,%ebp 0x80483b5 0xbffff2cc 0xbffff2c0 0xa
0012 movzwl 0x8048010,%eax 0x80483b7 0xbffff2c0 0xbffff2c0 0xa
0013 cwtl 0x80483be 0xbffff2c0 0xbffff2c0 0x1
0014 add 0x8(%ebp),%eax 0x80483bf 0xbffff2c0 0xbffff2c0 0x1
0015 pop %ebp 0x80483c2 0xbffff2c0 0xbffff2c0 0x1
0016 ret 0x80483c3 0xbffff2cc 0xbffff2c4 0xb
0017 leave 0x80483da 0xbffff2cc 0xbffff2c8 0xb
0018 ret 0x80483db 0xbffff2d8 0xbffff2d0 0xb
0019 mov 0x80484d0,%edx 0x80483ee 0xbffff2d8 0xbffff2d4 0xb
0020 add %edx,%eax 0x80483f4 0xbffff2d8 0xbffff2d4 0xb
0021 leave 0x80483f6 0xbffff2d8 0xbffff2d4 0xe
序号 汇编代码 堆栈
0001 movl $0x8,(%esp) 0x0
0002 call 0x80483c4 0x8 0x0
0003 push %ebp 0x80483ee 0x8 0x0
0004 move %esp,%ebp 0xbffff2d8 0x80483ee 0x8
0005 sub $0x4,%esp 0xbffff2d8 0x80483ee 0x8
0006 mov 0x804a014%eax 0xbffff2d8 0x80483ee 0x8
0007 add 0x8(%ebp),%eax 0x8048409 0xbffff2d8 0x8 0x0
0008 mov %eax,(%esp) 0x8048409 0xbffff2d8 0x8 0x0 0x14c4d3
0009 call 0x80483b4 0xa 0xbffff2d8 0x80483ee 0x0 0x14c4d3
0010 push %ebp 0x80483da 0xa 0xbffff2d8 0x8 0x0
0011 mov %esp,%ebp 0xbffff2cc 0x80483da 0xa 0x80483ee 0x8 0x0
0012 movzwl 0x8048010,%eax 0xbffff2cc 0x80483da 0xa 0x80483ee 0x8 0x0
0013 cwtl 0xbffff2cc 0x80483da 0xa 0x80483ee 0x8 0x0
0014 add 0x8(%ebp),%eax 0xbffff2cc 0x80483da 0xa 0x80483ee 0x8 0x0
0015 pop %ebp 0xbffff2cc 0x80483da 0xa 0x80483ee 0x8 0x0
0016 ret 0x80483da 0xa 0xbffff2d8 0x8 0x0
0017 leave 0xa 0xbffff2d8 0x80483ee 0x0
0018 ret 0x80483ee 0x8 0x0
0019 mov 0x80484d0,%edx 0x8 0x0
0020 add %edx,%eax 0x0
0021 leave 0x0
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