代碼如下:
#include <stdio.h>
void hello()
{
int i = 0;
printf("i = %d, hello world\n", i);
}
int main()
{
hello();
return 0;
}
gdb生成調試信息,跟進去看看。
在調用hello之前,在main函數內查看寄存器情況時,打印如下:
(gdb) info registers
eax 0xbff644a4 -1074379612
ecx 0xbff64420 -1074379744
edx 0x1 1
ebx 0xb7f2fff4 -1208811532
esp 0xbff64400 0xbff64400
ebp 0xbff64408 0xbff64408
esi 0x8048420 134513696
edi 0x8048310 134513424
eip 0x80483f7 0x80483f7 <main+17>
eflags 0x286 [ PF SF IF ]
cs 0x73 115
ss 0x7b 123
ds 0x7b 123
es 0x7b 123
fs 0x0 0
gs 0x33 51
在進入hello函數之后,查看寄存器情況,打印如下:
(gdb) info registers
eax 0xbff644a4 -1074379612
ecx 0xbff64420 -1074379744
edx 0x1 1
ebx 0xb7f2fff4 -1208811532
esp 0xbff643e0 0xbff643e0
ebp 0xbff643f8 0xbff643f8
esi 0x8048420 134513696
edi 0x8048310 134513424
eip 0x80483ca 0x80483ca <hello+6>
eflags 0x282 [ SF IF ]
cs 0x73 115
ss 0x7b 123
ds 0x7b 123
es 0x7b 123
fs 0x0 0
gs 0x33 51
根據兩個棧楨中寄存器的數據,看看變化前的esp - 變化后的ebp,得到以下結果:
(gdb) print 0xbff64400 - 0xbff643f8
$1 = 8
再看看 在hello之中*(ebp), *(ebp + 4)的數據:
(gdb) x 0xbff643f8
0xbff643f8: 0xbff64408
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc: 0x080483fc
其中, 第一次打印的結果0xbff64408是main棧楨中ebp寄存器的數據。
而反匯編main函數的結果如下:
(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x080483e6 <main+0>: lea 0x4(%esp),%ecx
0x080483ea <main+4>: and $0xfffffff0,%esp
0x080483ed <main+7>: pushl -0x4(%ecx)
0x080483f0 <main+10>: push %ebp
0x080483f1 <main+11>: mov %esp,%ebp
0x080483f3 <main+13>: push %ecx
0x080483f4 <main+14>: sub $0x4,%esp
0x080483f7 <main+17>: call 0x80483c4 <hello>
0x080483fc <main+22>: mov $0x0,%eax
0x08048401 <main+27>: add $0x4,%esp
0x08048404 <main+30>: pop %ecx
0x08048405 <main+31>: pop %ebp
0x08048406 <main+32>: lea -0x4(%ecx),%esp
0x08048409 <main+35>: ret
End of assembler dump.
可以看到,在調用call hello的下一句指令的地址是0x080483fc,就是上面
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc: 0x080483fc
的結果。
因此,可以給出函數調用前后棧楨的分布圖如下:

另外,在圖中沒有顯示出來的是hello棧楨中的局部變量從(ebp - 4)地址開始,你可以在hello棧楨中打印*(ebp-4)的數據看看。
結論如下:
1) 調用前的esp - 調用后的ebp = 8,因為需要保存兩個寄存器的數據
2)*(ebp)存放的是上一個棧楨的ebp數據,而*(ebp+4)存放的是返回上一個棧楨時需要執行的下一條語句的地址,即函數調用返回時存入到eip寄存器的數據。
3)根據結論2),有一個問題:為什么下一條指令的地址高于所要保存的ebp寄存器的地址?因為在call指令執行的時候首先保存下一條指令的地址,再跳轉到函數的執行地址。
4)根據結論3),將與函數調用有關的幾條匯編指令再進行一下講解:
a)call指令:上面已經做了解釋,重復如下:首先保存下一條指令的地址,再跳轉到函數的執行地址
b)進入一個函數時首先會調用的幾條語句:
push %ebp ;保存ebp寄存器
mov %esp,%ebp ;將esp寄存器保存到ebp
sub $0x18,%esp ;調整esp,用以保存返回地址和局部變量,這個調整值并不確定,根據局部變量的情況而定
這幾句指令就是用于保存上一個棧楨的ebp寄存器地址,向地址低位擴展棧位置。
其中的pushl %ebp
相當于:
subl $4, %esp
movl %ebp, (%esp)
c)退出一個函數時,執行的幾條指令是:
退出一個函數時:
leave ; 相當于 movl %ebp, %esp;popl %ebp(也就是將ebp保存的esp地址恢復,然后恢復ebp寄存器數據)
ret ; 相當于popl %eip;jmp %eip的作用
5) 兩個名詞不能混淆了,棧(stack)指的是一個進程中所有用于給函數調用局部變量的空間,這是對進程全局而言的;而棧楨(stack frame)針對的是進程內一個單一的函數的空間,因此,棧楨是棧的子集。
注意,以上說明均在X86平臺下。