(我是第一次发技术博客的菜鸟,恳请大家指导!!)

一  由简单c程序生成汇编代码

首先给出本次我们要反汇编的简单c语言程序:(够简单吧~)

在linux环境中使用下面的命令条件编译:

生成汇编文件shiyan1.s:

shiyan1.s的部分代码截图:

全部粘贴出来如下:

 .file    "shiyan1.c"
.text
.globl g
.type g, @function
g:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset
.cfi_offset , -
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register
movl (%ebp), %eax
addl $, %eax
popl %ebp
.cfi_restore
.cfi_def_cfa ,
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size g, .-g
.globl f
.type f, @function
f:
.LFB1:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset
.cfi_offset , -
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register
subl $, %esp
movl (%ebp), %eax
movl %eax, (%esp)
call g
leave
.cfi_restore
.cfi_def_cfa ,
ret
.cfi_endproc
.LFE1:
.size f, .-f
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB2:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset
.cfi_offset , -
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register
subl $, %esp
movl $, (%esp)
call f
addl $, %eax
leave
.cfi_restore
.cfi_def_cfa ,
ret
.cfi_endproc
.LFE2:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits

去除链接信息的汇编代码:

 g:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
movl (%ebp), %eax
addl $, %eax
popl %ebp
ret
f:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $, %esp
movl (%ebp), %eax
movl %eax, (%esp)
call g
leave
ret
main:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $, %esp
movl $, (%esp)
call f
addl $, %eax
leave
ret

二  汇编代码分析

     前提:基于32位的系统,相关的寄存器也为32位

寄存器介绍:eax  >> 累加器

ebp  >> 堆栈基指针

esp  >> 堆栈顶指针

eip   >> 指向待执行的下一条指令,相当于pc

汇编指令介绍:

代码分析:我们都知道c语言代码是从main()函数开始执行的,汇编也不例外,找到main 的标志处,即第17行的位置。

ebp(0)
1
eip(第23行)
ebp(1)
1
eip(第15行)
ebp(4)
 
 
 

栈示意图

(栈向下增长,即在内存中由高地址向低地址生长,具体为什么还在探索,为了简化,从上向下依次编号0,1,2,3,4,5,6,7 ....实际对应内存中的32位地址)开始时为空栈,ebp,esp都是指向上面示意图中最上面,即ebp=0,esp=0,首先

pushl %ebp               ;ebp的值入栈,如上图

movl %esp, %ebp       ;ebp也指向esp的位置,即ebp=1

subl  $4, %esp            ;esp向下移动一格(寄存器为32位)

movl $1, (%esp)          ;数值1 入栈

call     f                      ;程序流程发生跳转,此时eip中保存的是下一条指令的地址(保证函数能够正确返回),为方便理解,上图中表示为第23行代码,下面即开始执行f子函数

pushl   %ebp                 ;ebp的值(为1)入栈,此时栈顶指针esp=4

movl    %esp, %ebp         ;将esp的值赋给ebp,即ebp也指向4的位置

subl     $4, %esp           ;esp向下移动一个位置,为5

movl    8(%ebp), %eax      ;变址寻址,取ebp指向的栈中退回两格的值,为1,赋给累加器eax

movl   %eax, (%esp)       ;将累加器eax中的值1入栈,如上图所示

call    g                        ;程序流程再次发生跳转,此时eip中保存的是下一条指令的地址, 代码中的第15行,接下来执行子函数g中的代码

pushl   %ebp                 ;将ebp的值入栈,此时ebp指向4的位置,即将4入栈,此时esp  为7 ,指向如上图所示

movl %esp, %ebp          ;ebp也指向esp的位置

movl 8(%ebp), %eax       ;变址寻址,取ebp指向的栈中退回两格的值,为1,赋给累加器eax

addl     $2, %eax             ;累加器中的值加2

popl   %ebp                    ;ebp重新指向4的位置

ret                                 ;eip指的位置(第15行代码),函数流程跳转,函数返回

leave                               ;esp也指向ebp的位置 ,指向4的位置,ebp出栈,ebp指向1的位置

ret                                   ;函数返回,eip的值(第23代码在内存中的地址)出栈,程序流程发生跳转

leave

ret                                  ;栈回到初始状态

上述分析过程相关的视频讲解链接已经附在文章最后。

三  总结

个人对计算机如何工作的理解:

计算机的工作离不开硬件和软件。软件支配硬件,要使计算机按照我们的意愿工作,首先我们先要将我们的意愿传达给计算机,这就是编程。但是计算机只能识别0和1,但是我们为了编程方便,设计的高级语言,这就需要一个翻译的工具,将高级语言翻译成计算机能够识别的机器语言(0和1),这就是编译器。编译器将一系列指令翻译成机器能识别的指令,cpu再从内存中取指令和数据,进行相应运算,再将结果回存,再取指,执行,回存。。。。

第一次发博客,水平有限,错误之处恳请指导!!

方龙伟

原创作品 转载请注明出处 

《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

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