20145337 GDB调试汇编堆栈过程分析

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
  
  

• 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：
  
  
  
  

• 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
  
  

• 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：
  
  
  
  
  
  

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

• 将上一个函数的基址入栈，从当前%esp开始作为新基址：
  
  
  
  
  
  

• 先为传参做准备：
  
  
  
  
  
  

• 实参的计算在%eax中进行：
  
  

• f函数的汇编代码：
  
  

• 实参入栈：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• call指令将下一条指令的地址入栈：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 计算short+int：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• pop %ebp指令将栈顶弹到%ebp中，同时%esp增加4字节：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• ret指令将栈顶弹给%eip：
  
  
  
  
  
  

• 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：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 主函数汇编代码：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

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