函数调用时的栈状态

来源:互联网 发布:内蒙古电信云计算 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 00:12
右侧的红色部分,写出了引发栈结构变化的对应的指令
+| (栈底方向,高位地址) |
| ....................|
| ....................|
                        // call somefun(...)-->修改esp,栈向下增长,参数入栈,返回值入栈
| 参数3                |
| 参数2                |
| 参数1                |
| 返回地址             |
-| 上一层[EBP]         |              // push ebp   --->修改esp,栈向下增长
| 局部变量1            |                 // sub esp 局部变量占用空间 -->修改esp,栈向下增长
| 局部变量2            |
|.....................|
 
   补充:栈一直随着函数调用的深入,一直想栈顶方向压下去。每次调用函数时候,先压函数参数(从右往左顺序压),再压入函数调用下条指令的地址(由call完成)。接着进入调用函数体中先执行PUSH EBP; MOV EBP ESP;(一般已经由编译器加入到函数头中了),接着就是吧函数体中的局部变量压入栈中。再遇到函数的调用的嵌套则依此类推。(added by smsong)

  “PUSH EBP”“MOV EBP ESP”这两条指令实在大有深意:首先将EBP入栈,然后将栈顶指针ESP赋值给EBP。“MOV EBP ESP”这条指令表面上看是用ESP把EBP原来的值覆盖了,其实不然——因为给EBP赋值之前,原EBP值已被压栈(位于栈顶),而新的EBP又恰恰指向栈顶。
   此时EBP寄存器就已处于一个很重要的地位,该寄存器中存储着栈中的一个地址(原EBP入栈后的栈顶),从该地址为基准,向上(栈底方向)能获取返回地址、参数值,向下(栈顶方向)能获取函数局部变量值,而该地址处又存储着上一层函数调用时的EBP值!
   一般而言,ss:[ebp+4]处为返回地址,ss:[ebp+8]处为第一个参数值(最后一个入栈的参数值,此处假设其占用4字节内存),ss:[ebp-4]处为第一个局部变量,ss:[ebp]处为上一层EBP值。
    由于EBP中的地址处总是“上一层函数调用时的EBP值”,而在每一层函数调用中,都能通过当时的EBP值“向上(栈底方向)能获取返回地址、参数值,向下(栈顶方向)能获取函数局部变量值”。
如此形成递归,直至到达栈底。这就是函数调用栈。
编译器对EBP的使用实在太精妙了。
从当前EBP出发,逐层向上找到任何的EBP是很容易的:
unsigned int _ebp;
__asm _ebp, ebp;
while (not stack bottom)
{
    //...
    _ebp = *(unsigned int*)_ebp;
}
假如要写一个简单的调试器的话,注意需在被调试进程(而非当前进程——调试器进程)中读取内存数据。

首先要认识到这样两个事实:
   1、一个函数调用动作可分解为:零到多个PUSH指令(用于参数入栈),一个CALL指令。CALL指令内部其实还暗含了一个将返回地址(即CALL指令下一条指令的地址)压栈的动作。
   2、几乎任何本地编译器都会在每个函数体之前插入类似如下指令:PUSH EBP; MOV EBP ESP;
即,在程序执行到一个函数的真正函数体时,已有以下数据顺序入栈:参数,返回地址,EBP。
   由此得到类似如下的栈结构(参数入栈顺序跟调用方式有关,这里以C语言默认的CDECL为例):

////////////////////////////
注意以下几个事实
1) 栈的变化仅当esp的值被改变

2)esp的值得变化仅当
    1.1 发生在 push,pop的时候。
    1.2 sub esp ,add esp eg: 刚进入一个函数时,为了给局部变量分配栈空间

3) push发生在
    1)代码中显式的push,pop
    2)call指令会让参数入栈调用push,会让返回值入栈,调用push       

4) ebp的值发生仅在 刚进入一个函数时 push ebp esp

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