20145208 GDB调试汇编堆栈过程分析

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