如何手工展开函数栈来定位问题

作者：[e-mail]

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当程序crash的时候，我们可以通过coredump文件，来定位问题。比如使用bt命令可以完整的展开函数的调用栈。但是有些时候，部分栈的数据可能被损坏，导致gdb无法直接显示函数的调用栈。那么这时就需要我们手工展开函数栈。

关于x86的函数调用栈的示意图基本如下图所示：

关于参数的压栈顺序，上图为cdecl方式，这个可以通过编译选项修改。GCC默认使用cdecl。

下面看一下例子：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>


static int test(int a, int b, int c)
{
    return a+b+c;
}

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;

    int d = test(a, b, c);

    printf("%d\n", d);

    return 0;
}

编译：gcc -g -Wall test.c

进入test，查看函数调用栈：

Breakpoint 1, test (a=1, b=2, c=3) at test.c:7
7           return a+b+c;
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.11-2.i686
(gdb) bt
#0  test (a=1, b=2, c=3) at test.c:7
#1  0x08048412 in main () at test.c:16

那么现在查看一下寄存器：

eax            0x1      1
ecx            0x2c0187d8       738297816
edx            0x1      1
ebx            0x73fff4 7602164
esp            0xbffff048       0xbffff048
ebp            0xbffff048       0xbffff048
esi            0x0      0
edi            0x0      0
eip            0x80483c7        0x80483c7 <test+3>
eflags         0x286    [ PF SF IF ]
cs             0x73     115
ss             0x7b     123
ds             0x7b     123
es             0x7b     123
fs             0x0      0
gs             0x33     51

得到ebp的地址为0xbffff048，现在检查这个地址的内存

(gdb) x /8x 0xbffff048
0xbffff048:     0xbffff078      0x08048412      0x00000001      0x00000002
0xbffff058:     0x00000003      0x0073fff4      0x00000001      0x00000002

下面分析一下这些内存的内容：

1. 0xbffff078：为test的调用者，即main函数的bp地址；BP地址即为该函数的栈顶指针。

2. 0x08048412：为test的返回地址，与前面的bt的输出相符；

3. 后面的0x00000001，0x00000002，0x00000003，为传给test的三个参数，且参数顺序为由右向左压栈——注意这个顺序是可以通过改变编译参数改变的。

回到main中，验证一下bp寄存器的内容：

0x08048412 in main () at test.c:16
16          int d = test(a, b, c);
Value returned is $2 = 6
(gdb) info registers
eax            0x6      6
ecx            0x39ff7a48       973044296
edx            0x1      1
ebx            0x73fff4 7602164
esp            0xbffff050       0xbffff050
ebp            0xbffff078       0xbffff078

可见BP的地址确实为0xbffff078，与之前的分析相符。

注：关于压栈顺序，参数的传递方式等等，都可以通过编译选项来指定或者禁止的。本文的情况为GCC的默认行为。