C函数和汇编

C代码

（编译工具gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11) 5.4.0 20160609平台ubuntu i386 32位）

  1. int bar(int c , int d){
  2.     int e = c +d;
  3.     return e;
  4. }
  6. int foo (int a , int b){
  7.     return bar(a,b);
  8. }
  10. int main (void){
  11.     foo(2,3);
  12.     return 0;
  13. }

gcc -S -masm=intel function_asm.c 生成一个intel风格的汇编代码文件

  1.         .file   "function_asm.c"
  2.         .intel_syntax noprefix
  3.         .text
  4.         .globl  bar
  5.         .type   bar, @function
  6. bar:
  7. .LFB0:
  8.         .cfi_startproc
  9.         push    ebp
  10.         .cfi_def_cfa_offset 8
  11.         .cfi_offset 5, -8
  12.         mov     ebp, esp
  13.         .cfi_def_cfa_register 5
  14.         sub     esp, 16
  15.         mov     edx, DWORD PTR [ebp+8]
  16.         mov     eax, DWORD PTR [ebp+12]
  17.         add     eax, edx
  18.         mov     DWORD PTR [ebp-4], eax
  19.         mov     eax, DWORD PTR [ebp-4]
  20.         leave
  21.         .cfi_restore 5
  22.         .cfi_def_cfa 4, 4
  23.         ret
  24.         .cfi_endproc
  25. .LFE0:
  26.         .size   bar, .-bar
  27.         .globl  foo
  28.         .type   foo, @function
  29. foo:
  30. .LFB1:
  31.         .cfi_startproc
  32.         push    ebp
  33.         .cfi_def_cfa_offset 8
  34.         .cfi_offset 5, -8
  35.         mov     ebp, esp
  36.         .cfi_def_cfa_register 5
  37.         push    DWORD PTR [ebp+12]
  38.         push    DWORD PTR [ebp+8]
  39.         call    bar
  40.         add     esp, 8
  41.         leave
  42.         .cfi_restore 5
  43.         .cfi_def_cfa 4, 4
  44.         ret
  45.         .cfi_endproc
  46. .LFE1:
  47.         .size   foo, .-foo
  48.         .globl  main
  49.         .type   main, @function
  50. main:
  51. .LFB2:
  52.         .cfi_startproc
  53.         push    ebp
  54.         .cfi_def_cfa_offset 8
  55.         .cfi_offset 5, -8
  56.         mov     ebp, esp
  57.         .cfi_def_cfa_register 5
  58.         push    3
  59.         push    2
  60.         call    foo
  61.         add     esp, 8
  62.         mov     eax, 0
  63.         leave
  64.         .cfi_restore 5
  65.         .cfi_def_cfa 4, 4
  66.         ret
  67.         .cfi_endproc
  68. .LFE2:
  69.         .size   main, .-main
  70.         .ident  "GCC: (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11) 5.4.0 20160609"
  71.         .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

objdump -M intel -S -d a.out 将生成的二进制文件用intel格式反汇编，我们关心的如下：

  1. 080483db <bar>:
  2.  80483db:       55                      push   ebp
  3.  80483dc:       89 e5                   mov    ebp,esp
  4.  80483de:       83 ec 10                sub    esp,0x10
  5.  80483e1:       8b 55 08                mov    edx,DWORD PTR [ebp+0x8]
  6.  80483e4:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+0xc]
  7.  80483e7:       01 d0                   add    eax,edx
  8.  80483e9:       89 45 fc                mov    DWORD PTR [ebp-0x4],eax
  9.  80483ec:       8b 45 fc                mov    eax,DWORD PTR [ebp-0x4]
  10.  80483ef:       c9                      leave
  11.  80483f0:       c3                      ret
  13. 080483f1 <foo>:
  14.  80483f1:       55                      push   ebp
  15.  80483f2:       89 e5                   mov    ebp,esp
  16.  80483f4:       ff 75 0c                push   DWORD PTR [ebp+0xc]
  17.  80483f7:       ff 75 08                push   DWORD PTR [ebp+0x8]
  18.  80483fa:       e8 dc ff ff ff          call   80483db <bar>
  19.  80483ff:       83 c4 08                add    esp,0x8
  20.  8048402:       c9                      leave
  21.  8048403:       c3                      ret
  23. 08048404 <main>:
  24.  8048404:       55                      push   ebp
  25.  8048405:       89 e5                   mov    ebp,esp
  26.  8048407:       6a 03                   push   0x3
  27.  8048409:       6a 02                   push   0x2
  28.  804840b:       e8 e1 ff ff ff          call   80483f1 <foo>
  29.  8048410:       83 c4 08                add    esp,0x8
  30.  8048413:       b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
  31.  8048418:       c9                      leave
  32.  8048419:       c3                      ret
  33.  804841a:       66 90                   xchg   ax,ax
  34.  804841c:       66 90                   xchg   ax,ax
  35.  804841e:       66 90                   xchg   ax,ax

函数有几个关键点调用函数、参数传递、返回值、调用后会返回计息执行下面的指令

其中参数和返回地址都是通过栈来实现的。平衡栈的动作根据不同的调用约定来实现的。C编译器符合

参数从右到左入栈

  1. int main (void){
  2.     foo(2,3);
  3.     return 0;
  4. }
  5. main函数调用foo函数（2，3）作为参数被传递
  6. 8048407:       6a 03                   push   0x3
  7. 8048409:       6a 02                   push   0x2
  8. 804840b:       e8 e1 ff ff ff          call   80483f1 <foo>
  9. 8048410:       83 c4 08                add    esp,0x8
  10. 先将3入栈，再将2入栈
  11. call foo 函数（跳转到80483f1 <foo>执行）
  12. call指令
  13. call首先将它的下一条指令入栈（也就是8048410地址）将它调用的函数地址（foo函数地址复制到EIP寄存器当中）
  14. 下条指令CPU会执行EIP中地址，现在进入foo函数当中
  15. 080483f1 <foo>:
  16.  80483f1:       55                      push   ebp
  17.  80483f2:       89 e5                   mov    ebp,esp
  18.  80483f4:       ff 75 0c                push   DWORD PTR [ebp+0xc]
  19.  80483f7:       ff 75 08                push   DWORD PTR [ebp+0x8]
  20.  80483fa:       e8 dc ff ff ff          call   80483db <bar>
  21.  80483ff:       83 c4 08                add    esp,0x8
  22.  8048402:       c9                      leave
  23.  8048403:       c3                      ret
  24.  foo调用了bar进入bar
  25.  int bar(int c , int d){
  26.     int e = c +d;
  27.     return e;
  28. }
  30. int foo (int a , int b){
  31.     return bar(a,b);
  32. }
  33. ================================================================================
  34.  080483db <bar>:
  35.  80483db:       55                      push   ebp
  36.  80483dc:       89 e5                   mov    ebp,esp
  37.  80483de:       83 ec 10                sub    esp,0x10
  38.  80483e1:       8b 55 08                mov    edx,DWORD PTR [ebp+0x8]
  39.  80483e4:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+0xc]
  40.  80483e7:       01 d0                   add    eax,edx
  41.  80483e9:       89 45 fc                mov    DWORD PTR [ebp-0x4],eax
  42.  80483ec:       8b 45 fc                mov    eax,DWORD PTR [ebp-0x4]
  43.  80483ef:       c9                      leave
  44.  80483f0:       c3                      ret
  45.  其中
  46.  80483f1:       55                      push   ebp；保存ebp现场
  47.  80483f2:       89 e5                   mov    ebp,esp；将esp的值赋给ebp现在是参数、参数、返回地址、ebp现场。
  48.  ebp是用来取调用者传过来的参数的也可以用来引用局部变量（在栈上分配）。为啥呢？因为esp总是指向栈顶，刚进入被调用函数的时候将esp赋值给ebp这个时候好找前面压过栈的参数。编译器好实现。
  49.  EBP：高级语言通过 EBP 来引用堆栈中的函数参数和局部变量。除了高级编程，它不用于一般算术运算和数据传输。
  50.  取参数
  51.  80483e1:       8b 55 08                mov    edx,DWORD PTR [ebp+0x8]
  52.  80483e4:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+0xc]
  53.  所有函数都是通过eax来返回值的
  54.  80483ec:       8b 45 fc                mov    eax,DWORD PTR [ebp-0x4]
  55.  leave是下面函数开始的时候的逆操作重新将ebp赋值给esp，然后pop ebp;ebp又恢复到维护foo函数的了，前面的数据还在栈上但是我已经不维护了，没有意义了。
  56.  80483db:       55                      push   ebp
  57.  80483dc:       89 e5                   mov    ebp,esp
  58.  ret指令是call指令的逆操作，pop现在的esp的保存的数据给EIP（也就是foo函数调用bar函数前call保存的地址），然后esp值-4
  59.  其中EBP总是指向当前栈帧的栈底、返回值通过EAX传递。

在逆向中将重点放在函数的识别和参数的传递上是节省体力的方法，函数是一个程序模块，程序就是由这样一个模块一个模块组成的。

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