C语言的反汇编代码（BP，SP的关系）

1. 最简单的代码：

//// test1.c

int main(){

    return 1;

}

 

编译、反汇编：

gcc test1.c

gdb ./a.out

(gdb) disassemble main

 

0x08048344 :        lea    0x4(%esp),%ecx   ;取出esp寄存器里的值，加上4，将得到值传递给ecx；

0x08048348 :        and    $0xfffffff0,%esp  ;使栈地址16字节对齐

0x0804834b :       pushl  -0x4(%ecx)  ;取出寄存器ecx的值，减去4，即esp的值,将得到的值作为地址，在内存找到该地址对应的值，将其压入栈中。

0x0804834e :      push   %ebp

0x0804834f :      mov    %esp,%ebp  ;创建Stack Frame(栈框架)

0x08048351 :      push   %ecx

0x08048352 :      mov    $0x1,%eax

0x08048357 :      pop    %ecx

0x08048358 :      pop    %ebp

0x08048359 :      lea    -0x4(%ecx),%esp  ;取出ecx 寄存器里的值，减去4，将得到值传递给esp；还原esp的值

0x0804835c :      ret 

 

常用指令解释:

CALL指令:

用来调用一个函数或过程，此时，下一条指令地址会被压入堆栈，以备返回时能恢复执行下条指令。
RET指令:

用来从一个函数或过程返回，之前CALL保存的下条指令地址会从栈内弹出到EIP寄存器中，程序转到CALL之前下条指令处执行

ENTER指令:

建立当前函数的栈框架，即相当于以下两条指令：
        pushl   %ebp
        movl    %esp,%ebp
LEAVE指令:

释放当前函数或者过程的栈框架，即相当于以下两条指令：
        movl ebp esp
        popl ebp

 

2. 函数间的调用代码：

假如函数A调用函数B，函数B调用函数C：

///// test2.c

void c(){}

 

void b(){c();}

 

void a(){b();}

 

int main(){

   a();

   return 1;

}

编译、反汇编：

gcc test1.c

gdb ./a.out

(gdb) disassemble main

Dump of assembler code for function main:

0x0804835d :       lea    0x4(%esp),%ecx

0x08048361 :        and    $0xfffffff0,%esp

0x08048364 :        pushl  -0x4(%ecx)

0x08048367 :      push   %ebp

0x08048368 :      mov    %esp,%ebp

0x0804836a :      push   %ecx

0x0804836b :     call   0x8048353

0x08048370 :      mov    $0x1,%eax

0x08048375 :      pop    %ecx

0x08048376 :      pop    %ebp

0x08048377 :      lea    -0x4(%ecx),%esp

0x0804837a :      ret   

End of assembler dump.

(gdb) disassemble a

Dump of assembler code for function a:

0x08048353 :  push   %ebp

0x08048354 :  mov    %esp,%ebp

0x08048356 :  call   0x8048349

0x0804835b :  pop    %ebp

0x0804835c :  ret   

End of assembler dump.

(gdb) disassemble b

Dump of assembler code for function b:

0x08048349 :  push   %ebp

0x0804834a :  mov    %esp,%ebp

0x0804834c :  call   0x8048344

0x08048351 :  pop    %ebp

0x08048352 :  ret   

End of assembler dump.

(gdb) disassemble c

Dump of assembler code for function c:

0x08048344 :  push   %ebp

0x08048345 :  mov    %esp,%ebp

0x08048347 :  pop    %ebp

0x08048348 :  ret   

End of assembler dump.

 

函数调用栈的状态：

    +-------------------------+----> 高地址
    | EIP (Main函数返回地址)   |
    +-------------------------+
    | EBP (Main函数的EBP)      | --+ <------当前函数A的EBPA (即SFP框架指针)
    +-------------------------+   +-->offsetA
    | A 中的局部变量           | --+ <------ESP指向函数A新分配的局部变量,局部变量可以通过EBPA-offsetA访问
    +-------------------------+
    | Arg .(函数B的参数)     |   --+ <------ B函数的参数可以由B的EBPB+offsetB访问
    +-------------------------+   +--> offsetB

   | EIP (A函数的返回地址)    |   |
    +-------------------------+ --+
    | EBP (A函数的EBP)        |<--+ <------ 当前函数B的EBPB (即SFP框架指针)
    +-------------------------+
    | B 中的局部变量          |  
    +-------------------------+  
    | Arg .(函数C的参数)     |  
    +-------------------------+  
    | EIP (B函数的返回地址)   |  
    +-------------------------+ 
    | EBP (B函数的EBP)       | --+ <------ 当前函数C的EBPC (即SFP框架指针)
    +-------------------------+
    | C 中的局部变量          |
    | ..........              | <------ ESP指向函数C新分配的局部变量

 +-------------------------+----> 低地址

函数被调用时：
    1) EIP/EBP成为新函数栈的边界
    函数被调用时，返回时的EIP首先被压入堆栈；创建栈框架时，上级函数栈的EBP被压入堆栈，与EIP一道行成新函数栈框架的边界
    2) EBP成为栈框架指针SFP，用来指示新函数栈的边界
    栈框架建立后，EBP指向的栈的内容就是上一级函数栈的EBP，可以想象，通过EBP就可以把层层调用函数的栈都回朔遍历一遍，调试器就是利用这个特性实现 backtrace功能的
    3) ESP总是作为栈指针指向栈顶，用来分配栈空间
    栈分配空间给函数局部变量时的语句通常就是给ESP减去一个常数值，例如，分配一个整型数据就是 ESP-4
    4) 函数的参数传递和局部变量访问可以通过SFP即EBP来实现
    由于栈框架指针永远指向当前函数的栈基地址，参数和局部变量访问通常为如下形式：
        +8+xx(%ebp)         ; 函数入口参数的的访问
        -xx(%ebp)           ; 函数局部变量访问

 

3含局部变量时：

int main(){

  int a = 3;

  int b = 5;

return 1;

}

 

(gdb) disassemble main

Dump of assembler code for function main:

0x08048344 :        lea    0x4(%esp),%ecx

0x08048348 :        and    $0xfffffff0,%esp

0x0804834b :       pushl  -0x4(%ecx)

0x0804834e :      push   %ebp

0x0804834f :      mov    %esp,%ebp

0x08048351 :      push   %ecx

0x08048352 :      sub    $0x10,%esp

0x08048355 :      movl   $0x3,-0x8(%ebp)  ; a = 3

0x0804835c :      movl   $0x5,-0xc(%ebp) ; b = 5;

0x08048363 :      mov    $0x1,%eax ;return 1;

0x08048368 :      add    $0x10,%esp

0x0804836b :     pop    %ecx

0x0804836c :      pop    %ebp

0x0804836d :     lea    -0x4(%ecx),%esp

0x08048370 :      ret   

End of assembler dump.

通过反汇编代码对程序运行时的寄存器和栈的观察和分析，可以得出局部变量在栈中的访问和分配及释放方式：
        1.局部变量的分配，可以通过esp减去所需字节数
           sub    $0x10,%esp

        2.局部变量的释放，可以通过esp加上已分配的字节
           add    $0x10,%esp     
        3.局部变量的访问，可以通过ebp减去偏移量
           movl   $0x3,-0x8(%ebp)

           

4. 函数调用时有参数

int func(int m, int n)

{

   return m+n;

}

 

int main(){

  int a = 3;

  int b = 5;

  int c = 0;

  c = func(a, b);

  return c;

}

 

(gdb) disassemble main

Dump of assembler code for function main:

0x0804834f :        lea    0x4(%esp),%ecx

0x08048353 :        and    $0xfffffff0,%esp

0x08048356 :        pushl  -0x4(%ecx)

0x08048359 :      push   %ebp

0x0804835a :      mov    %esp,%ebp

0x0804835c :      push   %ecx

0x0804835d :     sub    $0x18,%esp

0x08048360 :      movl   $0x3,-0x8(%ebp)  ;a = 3

0x08048367 :      movl   $0x5,-0xc(%ebp)  ;b = 5

0x0804836e :      movl   $0x0,-0x10(%ebp)  ;c = 0;

0x08048375 :      mov    -0xc(%ebp),%eax  

0x08048378 :      mov    %eax,0x4(%esp)  ; n = b

0x0804837c :      mov    -0x8(%ebp),%eax

0x0804837f :      mov    %eax,(%esp)    ; m = a;

0x08048382 :      call   0x8048344   ;func(a,b);

0x08048387 :      mov    %eax,-0x10(%ebp) ; c = func(a, b);

0x0804838a :      mov    -0x10(%ebp),%eax ; return c

0x0804838d :     add    $0x18,%esp

0x08048390 :      pop    %ecx

0x08048391 :      pop    %ebp

0x08048392 :      lea    -0x4(%ecx),%esp

0x08048395 :      ret   

End of assembler dump.

(gdb) disassemble func

Dump of assembler code for function func:

0x08048344 :        push   %ebp

0x08048345 :        mov    %esp,%ebp

0x08048347 :        mov    0xc(%ebp),%eax ; n

0x0804834a :        add    0x8(%ebp),%eax ; m+n

0x0804834d :        pop    %ebp

0x0804834e :      ret   

End of assembler dump.

参数的访问，可以通过ebp加上减去偏移量：

mov    0xc(%ebp),%eax
add     0x8(%ebp),%eax