函数调用原理

来源：互联网发布：mysql case when else 编辑：程序博客网时间：2024/06/02 19:43

1. EIP、EBP、ESP

EIP寄存器里存储的是CPU下次要执行的指令的地址。
EBP寄存器里存储的是栈的栈底地址，通常叫栈基址。
ESP寄存器里存储的是栈的栈顶地址，始终指向栈顶。

2. 函数调用

源程序

int foo(int a, int b)

{

int c = a + b;

return c;

}

int main()

{

foo(2, 3);

return 0;

}

对应的汇编程序

$gcc –g main.c

$objdump –D a.out

080482f4 <foo>:

80482f4: 55 push %ebp

80482f5: 89 e5 mov %esp,%ebp

80482f7: 83 ec 04 sub $0x4,%esp

80482fa: 8b 45 0c mov 0xc(%ebp),%eax

80482fd: 03 45 08 add 0x8(%ebp),%eax

8048300: 89 45 fc mov %eax,0xfffffffc(%ebp)

8048303: 8b 45 fc mov 0xfffffffc(%ebp),%eax

8048306: c9 leave

8048307: c3 ret

08048308 <main>:

8048308: 55 push %ebp

8048309: 89 e5 mov %esp,%ebp

804830b: 83 ec 08 sub $0x8,%esp

804830e: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp

8048311: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax

8048316: 29 c4 sub %eax,%esp

8048318: 83 ec 08 sub $0x8,%esp

804831b: 6a 03 push $0x3

804831d: 6a 02 push $0x2

804831f: e8 d0 ff ff ff call 80482f4 <foo>

8048324: 83 c4 10 add $0x10,%esp

8048327: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax

804832c: c9 leave

804832d: c3 ret

函数调用过程

1) 调用foo

804831f: e8 d0 ff ff ff call 80482f4 <foo>

main函数中的call指令调用函数foo，此时EIP压栈，存下函数返回时要执行的下一条指令的地址（这里也就是存下8048324）。

call addr指令所做的操作相当于push eip然后 jmp addr；机器指令4字节。

jmp addr执行所做的操作相当于 mov addr, eip；机器指令2字节。

2) 进入foo

80482f4: 55 push %ebp

80482f5: 89 e5 mov %esp,%ebp

80482f7: 83 ec 04 sub $0x4,%esp

将ebp压栈，即将main函数栈帧的栈底地址压栈。

将esp的值传给ebp，此时的ebp指向foo函数栈帧的栈底地址。

为foo栈帧分配栈空间

3) 离开foo

8048306: c9 leave

8048307: c3 ret

恢复到main函数的栈底地址（ebp）、栈顶地址（esp）、下一条指令地址（eip）.

leave 指令所做的操作相当于mov ebp, esp然后 popebp；机器指令1字节。

ret 指令所做的操作相当于pop eip；机器指令1字节。

3. 验证- gdb调试

$gdb a.out

(gdb) disassemble

Dump ofassembler code for function foo:

0x080482f4 <foo+0>: push %ebp

0x080482f5 <foo+1>: mov %esp,%ebp

0x080482f7 <foo+3>: sub $0x4,%esp

0x080482fa <foo+6>: mov 0xc(%ebp),%eax

0x080482fd <foo+9>: add 0x8(%ebp),%eax

0x08048300 <foo+12>: mov %eax,0xfffffffc(%ebp)

0x08048303 <foo+15>: mov 0xfffffffc(%ebp),%eax

0x08048306 <foo+18>: leave

0x08048307 <foo+19>: ret

End ofassembler dump.

(gdb) nexti

0x080482fd 3 int c = a + b;

(gdb) info registers

ebx 0x42130a14 1108544020

esp 0xbfffeb14 0xbfffeb14

ebp 0xbfffeb18 0xbfffeb18

eip 0x80482fd 0x80482fd

(gdb) x/20 $esp

0xbfffeb14: 0x42130a14 0xbfffeb38 0x08048324 0x00000002

0xbfffeb24: 0x00000003 0xbfffeb38 0x0804833a 0x42130a14

0xbfffeb34: 0x40015360 0xbfffeb58 0x42015574 0x00000001

0xbfffeb44: 0xbfffeb84 0xbfffeb8c 0x4001582c 0x00000001

0xbfffeb54: 0x08048244 0x00000000 0x08048265 0x08048308

0xbfffeb14: 0x42130a14 0xbfffeb38（ebp） ---- foo栈帧

0x08048324 0x00000002

0xbfffeb24: 0x00000003 0xbfffeb38 0x0804833a 0x42130a14

0xbfffeb34: 0x40015360 0xbfffeb58（ebp） ---- main栈帧