Windbg查看调用堆栈(k*)

        无论是分析程序崩溃原因，还是解决程序hang问题，我们最常查看的就是程序调用堆栈。学会windbg调用堆栈命令，以及理解堆栈中的各个参数的意义就显得至关重要。

上图就是一个典型的Windbg堆栈，如果不理解ChildEBP、RetAddr、Args to Child等参数意义，以及它们之间的来龙去脉，调试工作将很难进行下去。

1. 函数参数

        函数的参数传递有二种方式：堆栈方式、寄存器方式。如果是堆栈方式传递的，就需要定义参数在堆栈中的传递顺序，并约定函数被调用之后，由谁来平衡堆栈；如果是寄存器方式传递的，就需要确定参数存放在哪个寄存器中。每一种方式都有其优缺点，而且与使用的编程语言有关系，不存在哪种方式好与坏。

如Visual Studio中的C++工程，可以C++ --> 高级 --> 调用约定中进行设置：

        常用的调用约定类型有__cdecl、stdcall、PASCAL、fastcall。除了fastcall可以支持以寄存器的方式来传递函数参数外，其他的都是通过堆栈的方式来传递函数参数的。

利用堆栈传递参数

        堆栈是一种“后进先出”的数据结构，ESP寄存器始终指向栈顶。栈中数据地址从底部到顶部依次减小，也就是说，栈底对应高地址，栈顶对应低地址。

调用函数时，调用者依次把参数压栈，然后调用函数，函数被调用之后，在堆栈中取得参数数据。函数调用结束以后，堆栈需要恢复到函数调用之前的样子，具体由调用者来恢复还是由函数自身来恢复，根据不同的调用约定类型采用不同的方式。

约定类型	__cdecl	stdcall	PASCAL	fastcall
参数传递顺序	从右到左	从右到左	从左到右	使用寄存器
平衡堆栈者	调用者	函数自身	函数自身	函数自身

__cdcel是C/C++/MFC程序默认的调用约定。

stdcall是Win32中绝大多数 API函数的约定方式，也有少部分使用__cdcel约定方式，如wsprintf等。

        在windows C/C++开发中常用的就是__cdecl和stdcall这2种调用约定。

假设调用函数int add(int a, int b)， 按照不同的调用约定来调用它。从调用者的视角来看，其汇编代码分别表示如下：

__cdecl

push b     ;参数按从右到左传递
push a
call add
add esp, 8 ;调用者在函数外部平衡堆栈

stdcall

push b     ;参数按从右到左传递
push a
call add   ;函数自己内部平衡堆栈

在函数调用过程中，参数入栈的过程：

上图中，EBP和函数返回地址都是地址，在32位程序中地址占4个字节。在函数的一次调用过程中EBP是不会变化的，函数调用完之后会将EBP恢复为暂存在堆栈中的原EBP值。所以，通过EBP可以获取函数各个参数的值：

参数a = EBP + 0x8

参数b = EBP + 0xC

2. Windbg堆栈命令

2.1 显示堆栈信息k*

[~Thread] k[b|p|P|v] [c] [n] [f] [L] [M] [FrameCount]
[~Thread] k[b|p|P|v] [c] [n] [f] [L] [M] = BasePtr [FrameCount]
[~Thread] k[b|p|P|v] [c] [n] [f] [L] [M] = BasePtr StackPtr InstructionPtr
[~Thread] kd [WordCount]

参数：

Thread  指定显示哪个线程的调用堆栈。如果省略该参数，则显示当前线程的调用堆栈。*显示所有线程的调用堆栈。

b  显示每个函数的前3个参数。

p  显示每个函数的所有参数。参数列表包括每个参数的类型、名称、值。

        如上图，可以看到函数的每个参数的类型，名称，值。但是这个需要有对应的符号文件(pdb)，没有应用程序的符号文件只能显示系统API的参数信息。

P  类似p。不同之处在于，每个参数显示在单独的行上面。

n  显示调用堆栈中每帧的序号（一般称栈帧，如栈帧3）。

FrameCount  指定显示调用堆栈的帧数，即调用堆栈的深度。默认为16进制格式。默认帧数为0x14=20

2.2 切换到指定帧信息.frame

        调用堆栈显示出来之后，如果想知道调用某帧时的相关信息，可以使用.frame 来切换指定帧，然后就可以使用如dv命令显示局部变量等。

.frame [/c] [/r] [FrameNumber]

/c

/r  显示执行该帧时寄存器的值。

FrameNumber  指定要切换到的帧号。

3. 实例分析

kbn 显示堆栈信息：

栈帧12：

调用add函数，参数1=00000001，参数2=000000002，EBP=0015fc0c

根据图1得知，函数返回地址=EBP+4，我们使用dw命令来验证。

参考：

《软件调试》张银奎 著

《格蠹汇编》张银奎 著

《加密与解密》第三版 段刚编著