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那誰的技術博客

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數據加載中……

用gdb跟蹤函數棧楨的變化情況

代碼如下:
#include <stdio.h>

void hello()
{
    int i = 0;

    printf("i = %d, hello world\n", i);
}

int main()
{
    hello();

    return 0;
}
gdb生成調試信息,跟進去看看。

在調用hello之前,在main函數內查看寄存器情況時,打印如下:
(gdb) info registers
eax            0xbff644a4    -1074379612
ecx            0xbff64420    -1074379744
edx            0x1    1
ebx            0xb7f2fff4    -1208811532
esp            0xbff64400    0xbff64400
ebp            0xbff64408    0xbff64408
esi            0x8048420    134513696
edi            0x8048310    134513424
eip            0x80483f7    0x80483f7 <main+17>
eflags         0x286    [ PF SF IF ]
cs             0x73    115
ss             0x7b    123
ds             0x7b    123
es             0x7b    123
fs             0x0    0
gs             0x33    51

在進入hello函數之后,查看寄存器情況,打印如下:
(gdb) info registers
eax            0xbff644a4    -1074379612
ecx            0xbff64420    -1074379744
edx            0x1    1
ebx            0xb7f2fff4    -1208811532
esp            0xbff643e0    0xbff643e0
ebp            0xbff643f8    0xbff643f8
esi            0x8048420    134513696
edi            0x8048310    134513424
eip            0x80483ca    0x80483ca <hello+6>
eflags         0x282    [ SF IF ]
cs             0x73    115
ss             0x7b    123
ds             0x7b    123
es             0x7b    123
fs             0x0    0
gs             0x33    51

根據兩個棧楨中寄存器的數據,看看變化前的esp - 變化后的ebp,得到以下結果:
(gdb) print 0xbff64400 - 0xbff643f8
$1 = 8

再看看 在hello之中*(ebp), *(ebp + 4)的數據:
(gdb) x 0xbff643f8
0xbff643f8:    0xbff64408
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc:    0x080483fc
其中, 第一次打印的結果0xbff64408是main棧楨中ebp寄存器的數據。
而反匯編main函數的結果如下:
(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x080483e6 <main+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
0x080483ea <main+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
0x080483ed <main+7>:    pushl  -0x4(%ecx)
0x080483f0 <main+10>:    push   %ebp
0x080483f1 <main+11>:    mov    %esp,%ebp
0x080483f3 <main+13>:    push   %ecx
0x080483f4 <main+14>:    sub    $0x4,%esp
0x080483f7 <main+17>:    call   0x80483c4 <hello>
0x080483fc <main+22>:    mov    $0x0,%eax
0x08048401 <main+27>:    add    $0x4,%esp
0x08048404 <main+30>:    pop    %ecx
0x08048405 <main+31>:    pop    %ebp
0x08048406 <main+32>:    lea    -0x4(%ecx),%esp
0x08048409 <main+35>:    ret   
End of assembler dump.

可以看到,在調用call hello的下一句指令的地址是0x080483fc,就是上面
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc:    0x080483fc
的結果。

因此,可以給出函數調用前后棧楨的分布圖如下:



另外,在圖中沒有顯示出來的是hello棧楨中的局部變量從(ebp - 4)地址開始,你可以在hello棧楨中打印*(ebp-4)的數據看看。

結論如下:
1) 調用前的esp - 調用后的ebp = 8,因為需要保存兩個寄存器的數據
2)*(ebp)存放的是上一個棧楨的ebp數據,而*(ebp+4)存放的是返回上一個棧楨時需要執行的下一條語句的地址,即函數調用返回時存入到eip寄存器的數據。
3)根據結論2),有一個問題:為什么下一條指令的地址高于所要保存的ebp寄存器的地址?因為在call指令執行的時候首先保存下一條指令的地址,再跳轉到函數的執行地址。
4)根據結論3),將與函數調用有關的幾條匯編指令再進行一下講解:
a)call指令:上面已經做了解釋,重復如下:首先保存下一條指令的地址,再跳轉到函數的執行地址
b)進入一個函數時首先會調用的幾條語句:
push   %ebp            ;保存ebp寄存器
mov    %esp,%ebp    ;將esp寄存器保存到ebp
sub    $0x18,%esp    ;調整esp,用以保存返回地址和局部變量,這個調整值并不確定,根據局部變量的情況而定
這幾句指令就是用于保存上一個棧楨的ebp寄存器地址,向地址低位擴展棧位置。
其中的pushl %ebp
相當于:
subl $4, %esp
movl %ebp, (%esp)

c)退出一個函數時,執行的幾條指令是:
退出一個函數時:
leave                        ; 相當于 movl %ebp, %esp;popl %ebp(也就是將ebp保存的esp地址恢復,然后恢復ebp寄存器數據)
ret                           ; 相當于popl %eip;jmp %eip的作用

5) 兩個名詞不能混淆了,棧(stack)指的是一個進程中所有用于給函數調用局部變量的空間,這是對進程全局而言的;而棧楨(stack frame)針對的是進程內一個單一的函數的空間,因此,棧楨是棧的子集。

注意,以上說明均在X86平臺下。


posted on 2009-06-30 20:43 那誰 閱讀(6168) 評論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類: gdb

評論

# re: 用gdb跟蹤函數棧楨的變化情況  回復  更多評論   

push %ebp ;保存ebp寄存器
mov %esp,%ebp ;將esp寄存器保存到ebp
sub $0x18,%esp ;調整esp,用以保存返回地址和局部變量,這個調整值并不確定,根據局部變量的情況而定

這樣的指令看起來好怪哦,這和在windows下的調試有什么區別?
2009-07-01 09:35 | zuhd

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