_start+0x74: hlt

　　>

　　問題：為什么用EAX寄存器保存函數(shù)返回值?

　　實際上IA32并沒有規(guī)定用哪個寄存器來保存返回值。但如果反匯編Solaris/Linux的二進制文件，就會發(fā)現(xiàn)，都用EAX保存函數(shù)返回值。

　　這不是偶然現(xiàn)象，是操作系統(tǒng)的ABI(Application Binary Interface)來決定的。

　　Solaris/Linux操作系統(tǒng)的ABI就是Sytem V ABI。

　　概念：SFP (Stack Frame Pointer) ?？蚣苤羔?/p>

　　正確理解SFP必須了解：

　　IA32 的棧的概念

　　CPU 中32位寄存器ESP/EBP的作用

　　PUSH/POP 指令是如何影響棧的

　　CALL/RET/LEAVE 等指令是如何影響棧的

　　如我們所知：

　　1)IA32的棧是用來存放臨時數(shù)據(jù)，而且是LIFO，即后進先出的。棧的增長方向是從高地址向低地址增長，按字節(jié)為單位編址。

　　2) EBP是?；返闹羔槪肋h指向棧底(高地址)，ESP是棧指針，永遠指向棧頂(低地址)。

　　3) PUSH一個long型數(shù)據(jù)時，以字節(jié)為單位將數(shù)據(jù)壓入棧，從高到低按字節(jié)依次將數(shù)據(jù)存入ESP-1、ESP-2、ESP-3、ESP-4的地址單元。

　　4) POP一個long型數(shù)據(jù)，過程與PUSH相反，依次將ESP-4、ESP-3、ESP-2、ESP-1從棧內(nèi)彈出，放入一個32位寄存器。

　　5) CALL指令用來調(diào)用一個函數(shù)或過程，此時，下一條指令地址會被壓入堆棧，以備返回時能恢復(fù)執(zhí)行下條指令。

　　6) RET指令用來從一個函數(shù)或過程返回，之前CALL保存的下條指令地址會從棧內(nèi)彈出到EIP寄存器中，程序轉(zhuǎn)到CALL之前下條指令處執(zhí)行

　　7) ENTER是建立當(dāng)前函數(shù)的?？蚣埽聪喈?dāng)于以下兩條指令：

　　pushl %ebp

　　movl %esp,%ebp

　　8) LEAVE是釋放當(dāng)前函數(shù)或者過程的?？蚣?，即相當(dāng)于以下兩條指令：

　　movl ebp esp

　　popl ebp

　　如果反匯編一個函數(shù)，很多時候會在函數(shù)進入和返回處，發(fā)現(xiàn)有類似如下形式的匯編語句：

　　pushl %ebp ; ebp寄存器內(nèi)容壓棧，即保存main函數(shù)的上級調(diào)用函數(shù)的?；刂?/p>

　　movl %esp,%ebp ; esp值賦給ebp，設(shè)置 main函數(shù)的?；?/p>

　　........... ; 以上兩條指令相當(dāng)于 enter 0,0

　　...........

　　leave ; 將ebp值賦給esp，pop先前棧內(nèi)的上級函數(shù)棧的基地址給ebp，恢復(fù)原?；?/p>

　　ret ; main函數(shù)返回，回到上級調(diào)用

　　這些語句就是用來創(chuàng)建和釋放一個函數(shù)或者過程的?？蚣艿?。

　　原來編譯器會自動在函數(shù)入口和出口處插入創(chuàng)建和釋放?？蚣艿恼Z句。

　　函數(shù)被調(diào)用時：

　　1) EIP/EBP成為新函數(shù)棧的邊界

　　函數(shù)被調(diào)用時，返回時的EIP首先被壓入堆棧;創(chuàng)建?？蚣軙r，上級函數(shù)棧的EBP被壓入堆棧，與EIP一道行成新函數(shù)?？蚣艿倪吔?/p>

　　2) EBP成為?？蚣苤羔楽FP，用來指示新函數(shù)棧的邊界

　　棧框架建立后，EBP指向的棧的內(nèi)容就是上一級函數(shù)棧的EBP，可以想象，通過EBP就可以把層層調(diào)用函數(shù)的棧都回朔遍歷一遍，調(diào)試器就是利用這個特性實現(xiàn) backtrace功能的

　　3) ESP總是作為棧指針指向棧頂，用來分配?？臻g

　　棧分配空間給函數(shù)局部變量時的語句通常就是給ESP減去一個常數(shù)值，例如，分配一個整型數(shù)據(jù)就是 ESP-4

　　4) 函數(shù)的參數(shù)傳遞和局部變量訪問可以通過SFP即EBP來實現(xiàn)

　　由于?？蚣苤羔樣肋h指向當(dāng)前函數(shù)的棧基地址，參數(shù)和局部變量訪問通常為如下形式：

　　+8+xx(%ebp) ; 函數(shù)入口參數(shù)的的訪問

　　-xx(%ebp) ; 函數(shù)局部變量訪問

　　假如函數(shù)A調(diào)用函數(shù)B，函數(shù)B調(diào)用函數(shù)C ，則函數(shù)棧框架及調(diào)用關(guān)系如下圖所示：

　　+-------------------------+----> 高地址

　　| EIP (上級函數(shù)返回地址) |

　　+-------------------------+

　　+--> | EBP (上級函數(shù)的EBP) | --+ <------當(dāng)前函數(shù)A的EBP (即SFP框架指針)

　　| +-------------------------+ +-->偏移量A

　　| | Local Variables | |

　　| | .......... | --+ <------ESP指向函數(shù)A新分配的局部變量,局部變量可以通過A的ebp-偏移量A訪問

　　| f +-------------------------+

　　| r | Arg n(函數(shù)B的第n個參數(shù)) |

　　| a +-------------------------+

　　| m | Arg .(函數(shù)B的第.個參數(shù)) |

　　| e +-------------------------+

　　| | Arg 1(函數(shù)B的第1個參數(shù)) |

　　| o +-------------------------+

　　| f | Arg 0(函數(shù)B的第0個參數(shù)) | --+ <------ B函數(shù)的參數(shù)可以由B的ebp+偏移量B訪問

　　| +-------------------------+ +--> 偏移量B

　　| A | EIP (A函數(shù)的返回地址) | |

　　| +-------------------------+ --+

　　+--- | EBP (A函數(shù)的EBP) |<--+ <------ 當(dāng)前函數(shù)B的EBP (即SFP框架指針)

　　+-------------------------+ |

　　| Local Variables | |

　　| .......... | | <------ ESP指向函數(shù)B新分配的局部變量

　　+-------------------------+ |

　　| Arg n(函數(shù)C的第n個參數(shù)) | |

　　+-------------------------+ |

　　| Arg .(函數(shù)C的第.個參數(shù)) | |

　　+-------------------------+ +--> frame of B

　　| Arg 1(函數(shù)C的第1個參數(shù)) | |

　　+-------------------------+ |

　　| Arg 0(函數(shù)C的第0個參數(shù)) | |

　　+-------------------------+ |

　　| EIP (B函數(shù)的返回地址) | |

　　+-------------------------+ |

　　+--> | EBP (B函數(shù)的EBP) | --+ <------ 當(dāng)前函數(shù)C的EBP (即SFP框架指針)

　　| +-------------------------+

　　| | Local Variables |

　　| | .......... | <------ ESP指向函數(shù)C新分配的局部變量

　　| +-------------------------+----> 低地址

　　frame of C

　　圖 1-1

　　再分析test1反匯編結(jié)果中剩余部分語句的含義：

　　# mdb test1

　　Loading modules: [ libc.so.1 ]

　　> main::dis ; 反匯編main函數(shù)

　　main: pushl %ebp

　　main+1: movl %esp,%ebp ; 創(chuàng)建Stack Frame(?？蚣?

　　main+3: subl ,%esp ; 通過ESP-8來分配8字節(jié)堆棧空間

　　main+6: andl

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Linux下GDB反匯編和調(diào)試

時間：2017-03-11 14:09:08 志藝942由 分享

　　Linux下的匯編與Windows匯編最大的不同就是第一個操作數(shù)是原操作數(shù)，第二個是目的操作數(shù)，而Windows下卻是相反。接下來是小編為大家收集的LINUX下GDB反匯編和調(diào)試，希望能幫到大家。

　　LINUX下GDB反匯編和調(diào)試

　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

xf0,%esp ; 使棧地址16字節(jié)對齊

　　main+9: movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax ; 無意義

　　main+0xe: subl %eax,%esp ; 無意義

　　main+0x10: movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax ; 設(shè)置main函數(shù)返回值

　　main+0x15: leave ; 撤銷Stack Frame(?？蚣?

　　main+0x16: ret ; main 函數(shù)返回

　　>

　　以下兩句似乎是沒有意義的，果真是這樣嗎?

　　movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax

　　subl %eax,%esp

　　用gcc的O2級優(yōu)化來重新編譯test1.c:

　　# gcc -O2 test1.c -o test1

　　# mdb test1

　　> main::dis

　　main: pushl %ebp

　　main+1: movl %esp,%ebp

　　main+3: subl ,%esp

　　main+6: andl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

xf0,%esp

　　main+9: xorl %eax,%eax ; 設(shè)置main返回值，使用xorl異或指令來使eax為0

　　main+0xb: leave

　　main+0xc: ret

　　>

　　新的反匯編結(jié)果比最初的結(jié)果要簡潔一些，果然之前被認(rèn)為無用的語句被優(yōu)化掉了，進一步驗證了之前的猜測。

　　提示：編譯器產(chǎn)生的某些語句可能在程序?qū)嶋H語義上沒有用處，可以用優(yōu)化選項去掉這些語句。

　　問題：為什么用xorl來設(shè)置eax的值?

　　注意到優(yōu)化后的代碼中，eax返回值的設(shè)置由 movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax 變?yōu)?xorl %eax,%eax ，這是因為IA32指令中，xorl比movl有更高的運行速度。

　　概念：Stack aligned 棧對齊

　　那么，以下語句到底是和作用呢?

　　subl ,%esp

　　andl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

xf0,%esp ; 通過andl使低4位為0，保證棧地址16字節(jié)對齊

　　表面來看，這條語句最直接的后果是使ESP的地址后4位為0，即16字節(jié)對齊，那么為什么這么做呢?

　　原來，IA32 系列CPU的一些指令分別在4、8、16字節(jié)對齊時會有更快的運行速度，因此gcc編譯器為提高生成代碼在IA32上的運行速度，默認(rèn)對產(chǎn)生的代碼進行16字節(jié)對齊

　　andl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

xf0,%esp 的意義很明顯，那么 subl ,%esp 呢，是必須的嗎?

　　這里假設(shè)在進入main函數(shù)之前，棧是16字節(jié)對齊的話，那么，進入main函數(shù)后，EIP和EBP被壓入堆棧后，棧地址最末4位二進制位必定是1000，esp -8則恰好使后4位地址二進制位為0000?？磥恚@也是為保證棧16字節(jié)對齊的。

　　如果查一下gcc的手冊，就會發(fā)現(xiàn)關(guān)于棧對齊的參數(shù)設(shè)置：

　　-mpreferred-stack-boundary=n ; 希望棧按照2的n次的字節(jié)邊界對齊, n的取值范圍是2-12

　　默認(rèn)情況下，n是等于4的，也就是說，默認(rèn)情況下，gcc是16字節(jié)對齊，以適應(yīng)IA32大多數(shù)指令的要求。

　　讓我們利用-mpreferred-stack-boundary=2來去除棧對齊指令：

　　# gcc -mpreferred-stack-boundary=2 test1.c -o test1

　　> main::dis

　　main: pushl %ebp

　　main+1: movl %esp,%ebp

　　main+3: movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax

　　main+8: leave

　　main+9: ret

　　>

　　可以看到，棧對齊指令沒有了，因為，IA32的棧本身就是4字節(jié)對齊的，不需要用額外指令進行對齊。

　　那么，?？蚣苤羔楽FP是不是必須的呢?

　　# gcc -mpreferred-stack-boundary=2 -fomit-frame-pointer test1.c -o test

　　> main::dis

　　main: movl

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　　1、 基本操作指令

　　簡單的操作數(shù)類型說明，一般有三種，

　　(1)立即數(shù)操作數(shù)，也就是常數(shù)值。立即數(shù)的書寫方式是“$”后面跟一個整數(shù)，比如

,%eax

　　main+5: ret

　　>

　　由此可知，-fomit-frame-pointer 可以去除SFP。

　　問題：去除SFP后有什么缺點呢?

　　1)增加調(diào)式難度

　　由于SFP在調(diào)試器backtrace的指令中被使用到，因此沒有SFP該調(diào)試指令就無法使用。

　　2)降低匯編代碼可讀性

　　函數(shù)參數(shù)和局部變量的訪問，在沒有ebp的情況下，都只能通過+xx(esp)的方式訪問，而很難區(qū)分兩種方式，降低了程序的可讀性。

　　問題：去除SFP有什么優(yōu)點呢?

　　1)節(jié)省棧空間

　　2)減少建立和撤銷?？蚣艿闹噶詈?，簡化了代碼

　　3)使ebp空閑出來，使之作為通用寄存器使用，增加通用寄存器的數(shù)量

　　4)以上3點使得程序運行速度更快

　　概念：Calling Convention 調(diào)用約定和 ABI (Application Binary Interface) 應(yīng)用程序二進制接口

　　函數(shù)如何找到它的參數(shù)?

　　函數(shù)如何返回結(jié)果?

　　函數(shù)在哪里存放局部變量?

　　那一個硬件寄存器是起始空間?

　　那一個硬件寄存器必須預(yù)先保留?

　　Calling Convention 調(diào)用約定對以上問題作出了規(guī)定。Calling Convention也是ABI的一部分。

　　因此，遵守相同ABI規(guī)范的操作系統(tǒng)，使其相互間實現(xiàn)二進制代碼的互操作成為了可能。

　　例如：由于Solaris、Linux都遵守System V的ABI，Solaris 10就提供了直接運行Linux二進制程序的功能。

　　詳見文章：關(guān)注： Solaris 10的10大新變化

　　3. 小結(jié)

　　本文通過最簡的C程序，引入以下概念：

　　SFP ?？蚣苤羔?/p>

　　Stack aligned 棧對齊

　　Calling Convention 調(diào)用約定 和 ABI (Application Binary Interface) 應(yīng)用程序二進制接口

　　今后，將通過進一步的實驗，來深入了解這些概念。通過掌握這些概念，使在匯編級調(diào)試程序產(chǎn)生的core dump、掌握C語言高級調(diào)試技巧成為了可能。

看了“LINUX下GDB反匯編和調(diào)試”還想看：

1.編譯和調(diào)試的區(qū)別

2.Ubuntu如何使用命令調(diào)節(jié)屏幕亮度

3.Linux系統(tǒng)中如何調(diào)整swap大小

4.Linux系統(tǒng)怎樣調(diào)整屏幕亮度

5.Ubuntu下如何編輯開始菜單

Linux下GDB反匯編和調(diào)試

Linux下的匯編與Windows匯編最大的不同就是第一個操作數(shù)是原操作數(shù)，第二個是目的操作數(shù)，而Windows下卻是相反。接下來是小編為大家收集的LINUX下GDB反匯編和調(diào)試，希望能幫到大家。 LINUX下GDB反匯編和調(diào)試 1、 基本操作指令 簡單的操

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