20145208 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 0xffffcf98,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:

指令 %esp %ebp %eip %eax 堆栈
push $0x8 0xffffcf98 0xffffcf98 0x804840b -134500932 0x0
call 0x80483ef 0xffffcf94 0xffffcf98 0x804840b -134500932 0x8 0x0
push %ebp 0xffffcf90 0xffffcf98 0x80483ef -134500932 0x8048412 0x8 0x0
mov %esp,%ebp 0xffffcf8c 0xffffcf98 0x80483f0 -134500932 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
mov 0x804a01c,%edx 0xffffcf8c 0xffffcf8c 0x80483f2 -134500932 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
mov 0x8(%ebp),%eax 0xffffcf8c 0xffffcf8c 0x80483f8 -134500932 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
add %edx,%eax 0xffffcf8c 0xffffcf8c 0x80483fb 8 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
push %eax 0xffffcf8c 0xffffcf8c 0x80483fd 10 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
call 0x80483db 0xffffcf88 0xffffcf8c 0x80483fe 10 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
push %ebp 0xffffcf84 0xffffcf8c 0x80483db 10 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
mov %esp,%ebp 0xffffcf80 0xffffcf8c 0x80483dc 10 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
movzwl 0x804a018,%eax 0xffffcf80 0xffffcf80 0x80483de 10 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
movswl %ax,%edx 0xffffcf80 0xffffcf80 0x80483e5 1 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
mov 0x8(%ebp),%eax 0xffffcf80 0xffffcf80 0x80483e8 1 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
add %edx,%eax 0xffffcf80 0xffffcf80 0x80483eb 10 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
pop %ebp 0xffffcf80 0xffffcf80 0x80483ed 11 0xffffcf8c 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
ret 0xffffcf84 0xffffcf8c 0x80483ee 11 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
add $0x4,%esp 0xffffcf88 0xffffcf8c 0x8048403 11 0x8048403 0xa 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
leave 0xffffcf8c 0xffffcf8c 0x8048406 11 0xffffcf98 0x8048412 0x8 0x0
ret 0xffffcf90 0xffffcf98 0x8048407 11 0x8048412 0x8 0x0
add $0x4,%esp 0xffffcf94 0xffffcf98 0x8048412 11 0x8 0x0
mov $0x3,%edx 0xffffcf98 0xffffcf98 0x8048415 11 0x0
add %edx,%eax 0xffffcf98 0xffffcf98 0x804841a 11 0x0
leave 0xffffcf98 0xffffcf98 0x804841c 14 0x0
ret 0xffffcf9c 0x0 0x804841d 14

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