參考資料：（感謝liigo和eno_rez兩位作者）
http://blog.csdn.net/liigo/archive/2006/12/23/1456938.aspx
http://blog.csdn.net/eno_rez/archive/2008/03/08/2158682.aspx
- int add(int x, int y)
- {
- int a = 0;
- a = x;
- a += y;
- return a;
- }
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- int x, y, result;
- x = 0×12;
- y = 0×34;
- result = add(x, y);
- return 0;
- }
編譯：(Fedora6, gcc 4.1.2)
[test]$ gcc -g -Wall -o stack stack.c
反匯編：
這里的匯編的格式是AT&T匯編，它的格式和我們熟悉的匯編格式不太一樣，尤其要注意源操作數(shù)和目的操作數(shù)的順序是反過來的
[test]$ objdump -d stack > stack.dump
[test]$ cat stack.dump
……
08048354 <add>:
8048354: 55 push %ebp ;保存調(diào)用者的幀指針
8048355: 89 e5 mov %esp,%ebp ;把當(dāng)前的棧指針作為本函數(shù)的幀指針
8048357: 83 ec 10 sub $0×10,%esp ;調(diào)整棧指針，為局部變量保留空間
804835a: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0×0,0xfffffffc(%ebp) ;把a(bǔ)置0。ebp-4的位置是第一個(gè)局部變量
8048361: 8b 45 08 mov 0×8(%ebp),%eax ;把參數(shù)x保存到eax。ebp+8的位置是最后一個(gè)入棧的參數(shù)，也就是第一個(gè)參數(shù)
8048364: 89 45 fc mov %eax,0xfffffffc(%ebp) ;把eax賦值給變量a
8048367: 8b 45 0c mov 0xc(%ebp),%eax ;把參數(shù)y保存到eax。ebp+C的位置是倒數(shù)第二個(gè)入棧的參數(shù)，也就是第二個(gè)參數(shù)
804836a: 01 45 fc add %eax,0xfffffffc(%ebp) ;a+=y
804836d: 8b 45 fc mov 0xfffffffc(%ebp),%eax ;把a(bǔ)的值作為返回值，保存到eax
8048370: c9 leave
8048371: c3 ret
08048372 <main>:
8048372: 8d 4c 24 04 lea 0×4(%esp),%ecx ;？？？？
8048376: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp ;把棧指針16字節(jié)對(duì)齊
8048379: ff 71 fc pushl 0xfffffffc(%ecx) ;？？？？
804837c: 55 push %ebp ;保存調(diào)用者的幀指針
804837d: 89 e5 mov %esp,%ebp ;把當(dāng)前的棧指針作為本函數(shù)的幀指針
804837f: 51 push %ecx ;？？？？
8048380: 83 ec 18 sub $0×18,%esp ;調(diào)整棧指針，為局部變量保留空間
8048383: c7 45 f0 12 00 00 00 movl $0×12,0xfffffff0(%ebp) ;x=0×12。ebp-16是局部變量x
804838a: c7 45 f4 34 00 00 00 movl $0×34,0xfffffff4(%ebp) ;y=0×34。ebp-12是局部變量y
8048391: 8b 45 f4 mov 0xfffffff4(%ebp),%eax ;y保存到eax
8048394: 89 44 24 04 mov %eax,0×4(%esp) ;y作為最右邊的參數(shù)首先入棧
8048398: 8b 45 f0 mov 0xfffffff0(%ebp),%eax ;x保存到eax
804839b: 89 04 24 mov %eax,(%esp) ;x第二個(gè)入棧
804839e: e8 b1 ff ff ff call 8048354 <add> ;調(diào)用add
80483a3: 89 45 f8 mov %eax,0xfffffff8(%ebp) ;把保存在eax的add的返回值，賦值給位于ebp-8的第三個(gè)局部變量result。注意這條指令的地址，就是add的返回地址
80483a6: b8 00 00 00 00 mov $0×0,%eax ;0作為main的返回值，保存到eax
80483ab: 83 c4 18 add $0×18,%esp ;恢復(fù)棧指針，也就是討論stdcall和cdecl的時(shí)候總要提到的“調(diào)用者清?！?BR> 80483ae: 59 pop %ecx ;
80483af: 5d pop %ebp ;
80483b0: 8d 61 fc lea 0xfffffffc(%ecx),%esp ;
80483b3: c3 ret
80483b4: 90 nop
……
有一點(diǎn)值得注意的是main在調(diào)用add之前把參數(shù)壓棧的過程。
它用的不是push指令，而是另一種方法。
在main入口調(diào)整棧指針的時(shí)候，也就是位于8048380的這條指令 sub $0×18,%esp
不但象通常函數(shù)都要做的那樣給局部變量預(yù)留了空間，還順便把調(diào)用add的兩個(gè)參數(shù)的空間也預(yù)留出來了。
然后把參數(shù)壓棧的時(shí)候，用的是mov指令。
我不太明白這種方法有什么好處。
另外一個(gè)不明白的就是main入口的四條指令8048372、8048376、8048379、804837f，還有與之對(duì)應(yīng)的main返回之前的指令。
貌似main對(duì)esp要求16字節(jié)對(duì)齊，所以先把原來的esp壓棧，然后強(qiáng)行把esp的低4位清0。等到返回之前再從棧里恢復(fù)原來的esp
準(zhǔn)備工作都做好了，現(xiàn)在開始gdb
對(duì)gdb不太熟悉的同學(xué)要注意一點(diǎn)，stepi命令執(zhí)行之后顯示出來的源代碼行或者指令地址，都是即將執(zhí)行的指令，而不是剛剛執(zhí)行完的指令。
我在每個(gè)stepi后面都加了注釋，就是剛執(zhí)行過的指令。
[test]$ gdb -q stack
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0×8048383: file stack.c, line 11.
gdb并沒有把斷點(diǎn)設(shè)置在main的第一條指令，而是設(shè)置在了調(diào)整棧指針為局部變量保留空間之后
(gdb) run
Starting program: /home/brookmill/test/stack
Breakpoint 1, main () at stack.c:11
11 x = 0×12;
(gdb) stepi // 注釋： movl $0×12,0xfffffff0(%ebp)
12 y = 0×34;
(gdb) stepi // 注釋： movl $0×34,0xfffffff4(%ebp)
13 result = add(x, y);
(gdb) info registers esp
esp 0xbf8df8ac 0xbf8df8ac
(gdb) info registers ebp
ebp 0xbf8df8c8 0xbf8df8c8
(gdb) x/12 0xbf8df8a0
0xbf8df8a0: 0×002daff4 0×002d9220 0xbf8df8d8 0×080483e9
0xbf8df8b0: 0×001ca8d5 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
這就是傳說中的棧。在main準(zhǔn)備調(diào)用add之前，先看看這里有些什么東東
0xbf8df8c8(ebp)保存的是上一層函數(shù)的幀指針：0xbf8df938，距離這里有112字節(jié)
0xbf8df8cc(ebp+4)保存的是main的返回地址0×001b4dec
0xbf8df8b8(ebp-16)是局部變量x，已經(jīng)賦值0×12;
0xbf8df8bc(ebp-12)是局部變量y，已經(jīng)賦值0×34;
0xbf8df8c0(ebp-8)是局部變量result。值得注意的是，因?yàn)槲覀儧]有給result賦值，這里是一個(gè)不確定的值。局部變量如果不顯式的初始化，初始值不一定是0。
現(xiàn)在開始調(diào)用add
(gdb) stepi // 注釋： mov 0xfffffff4(%ebp),%eax
0×08048394 13 result = add(x, y);
(gdb) stepi // 注釋： mov %eax,0×4(%esp)
0×08048398 13 result = add(x, y);
(gdb) x/12 0xbf8df8a0
0xbf8df8a0: 0×002daff4 0×002d9220 0xbf8df8d8 0×080483e9
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
y首先被壓棧，在0xbf8df8b0
(gdb) stepi // 注釋： mov 0xfffffff0(%ebp),%eax
0×0804839b 13 result = add(x, y);
(gdb) stepi // 注釋： mov %eax,(%esp)
0×0804839e 13 result = add(x, y);
(gdb) x/12 0xbf8df8a0
0xbf8df8a0: 0×002daff4 0×002d9220 0xbf8df8d8 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
x第二個(gè)進(jìn)棧，在0xbf8df8ac
(gdb) stepi // 注釋： call 8048354 <add>
add (x=18, y=52) at stack.c:2
2 {
剛剛執(zhí)行了call指令，現(xiàn)在我們進(jìn)入了add函數(shù)
(gdb) info registers esp
esp 0xbf8df8a8 0xbf8df8a8
(gdb) info registers ebp
ebp 0xbf8df8c8 0xbf8df8c8
(gdb) x/12 0xbf8df8a0
0xbf8df8a0: 0×002daff4 0×002d9220 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
現(xiàn)在esp指向0xbf8df8a8，這里保存的是add函數(shù)的返回地址，它是由call指令壓棧的。
(gdb) stepi // 注釋： push %ebp
0×08048355 2 {
(gdb) stepi // 注釋： mov %esp,%ebp
0×08048357 2 {
(gdb) stepi // 注釋： sub $0×10,%esp
3 int a = 0;
(gdb) info registers esp
esp 0xbf8df894 0xbf8df894
(gdb) info registers ebp
ebp 0xbf8df8a4 0xbf8df8a4
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×002daff4 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
剛剛執(zhí)行完的3條指令是函數(shù)入口的定式。
現(xiàn)在我們可以看到，main的棧還是原樣，向下增長之后就是add的棧。
0xbf8df8a4(ebp)保存的是上層函數(shù)main的幀指針
0xbf8df8a8(ebp+4)保存的是返回地址
0xbf8df8ac(ebp+8)保存的是最后一個(gè)入棧的參數(shù)x
0xbf8df8b0(ebp+C)保存的是倒數(shù)第二個(gè)入棧的參數(shù)y
0xbf8df8a0(ebp-4)保存的是局部變量a，現(xiàn)在是一個(gè)不確定值
接下來add函數(shù)就真正開始干活了
(gdb) stepi // 注釋： movl $0×0,0xfffffffc(%ebp)
4 a = x;
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×00000000 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
可以看到a被置0了
(gdb) stepi // 注釋： mov 0×8(%ebp),%eax
0×08048364 4 a = x;
(gdb) stepi // 注釋： mov %eax,0xfffffffc(%ebp)
5 a += y;
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×00000012 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
參數(shù)x(ebp+8)的值通過eax賦值給了局部變量a(ebp-4)
(gdb) stepi // 注釋： mov 0xc(%ebp),%eax
0×0804836a 5 a += y;
(gdb) stepi // 注釋： add %eax,0xfffffffc(%ebp)
6 return a;
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×00000046 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
參數(shù)y(ebp+C)的值通過eax加到了局部變量a(ebp-4)
現(xiàn)在要從add返回了。返回之前把局部變量a(ebp-4)保存到eax用作返回值
(gdb) stepi // 注釋： mov 0xfffffffc(%ebp),%eax
7 }
(gdb) stepi // 注釋： leave
0×08048371 in add (x=1686688, y=134513616) at stack.c:7
7 }
(gdb) stepi // 注釋： ret
0×080483a3 in main () at stack.c:13
13 result = add(x, y);
現(xiàn)在我們回到了main，棧現(xiàn)在是這樣的
(gdb) info registers esp
esp 0xbf8df8ac 0xbf8df8ac
(gdb) info registers ebp
ebp 0xbf8df8c8 0xbf8df8c8
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×00000046 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×001903d0 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
可以看到，esp和ebp都已經(jīng)恢復(fù)到了調(diào)用add之前的值。
但是，調(diào)用add的兩個(gè)參數(shù)還在棧里(0xbf8df8ac、0xbf8df8b0，都在esp以上)。
也就是說，被調(diào)用的函數(shù)add沒有把它們從棧上清出去，需要調(diào)用方main來清理。這就是著名的“調(diào)用者清?！保琧decl調(diào)用方式的特點(diǎn)之一。
(gdb) stepi // 注釋： mov %eax,0xfffffff8(%ebp)
14 return 0;
(gdb) x/16 0xbf8df890
0xbf8df890: 0×00000000 0×08049574 0xbf8df8a8 0×08048245
0xbf8df8a0: 0×00000046 0xbf8df8c8 0×080483a3 0×00000012
0xbf8df8b0: 0×00000034 0xbf8df96c 0×00000012 0×00000034
0xbf8df8c0: 0×00000046 0xbf8df8e0 0xbf8df938 0×001b4dec
從eax得到函數(shù)add的返回值，賦值給了局部變量result(ebp-8)
(gdb) stepi // 注釋： mov $0×0,%eax ;把eax置0作為main的返回值
15 }
(gdb) stepi // 注釋： add $0×18,%esp ; 調(diào)用者清棧
0×080483ae 15 }
(gdb) continue
Continuing.
Program exited normally.
(gdb) quit
[test]$
