关于C代码在linux中的汇编分析

作者 云青
原创作品转载请注明出处

基本的汇编知识：

movl，subl，pushl，topl，ret，addl，leave，enter

参考资料下载地址。http://pan.baidu.com/s/1cdISDC
课程地址：《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/cou...

一、准备

创建文件，并进行编译

int g(int x)
{
  return x + 3;
}
 
int f(int x)
{
  return g(x);
}
 
int main(void)
{
  return f(8) + 1;
}

编译命令：

gcc -S -o demo1.s demo1.c -m32

运行完毕后生成如下文件：

    .file    "demo1.c"
    .text
    .globl    g
    .type    g, @function
g:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushl    %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    movl    8(%ebp), %eax
    addl    $3, %eax
    popl    %ebp
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size    g, .-g
    .globl    f
    .type    f, @function
f:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    pushl    %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    subl    $4, %esp
    movl    8(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    call    g
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size    f, .-f
    .globl    main
    .type    main, @function
main:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    pushl    %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    subl    $4, %esp
    movl    $8, (%esp)
    call    f
    addl    $1, %eax
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE2:
    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04.3) 4.8.4"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

我们将命令简化得到如下汇编指令：

g:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    8(%ebp), %eax
    addl    $3, %eax
    popl    %ebp
    ret

f:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $4, %esp
    movl    8(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    call    g
    leave
    ret

main:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $4, %esp
    movl    $8, (%esp)
    call    f
    addl    $1, %eax
    leave
    ret

备注：
%开头表示寄存器
$开头表示立即数
（）表示间接寻址，样例（GAS = C语言）：（%eax）= *eax [[2]](http://www.cnblogs.com/lxgeek...
Imm(Ea) ，变址寻址，样例（GAS = C语言）：4(%eax) = *(4+eax)

二、汇编指令执行流程分析

我们以简化版为例：

C语言的都是从mian函数开始运行的，同理，汇编也是从main函数开始运行的，下面我们来从main函数入手。
首先执行的是18行pushl指令，
先画出内存的栈此时的情况：esp和ebp此时都指向栈底。

pushl %ebx ,即将数据压栈，指令相当于

subl $4, %esp
movl %ebx,(%esp)

1. 执行pushl %ebp之后，eip指向下一条指令，变为：

2、执行movl %esp，%ebp，之后eip指向下一条指令，变为

3、执行 subl $4, %esp

4、执行movl $8, (%esp)

5 、call f

call f等价于

pushl %eip
movl f %eip

6 、pushl %ebp

7、movl %esp, %ebp

8、 subl $4, %esp

9、movl 8(%ebp), %eax

10、movl %eax, (%esp)

11、call g

12、

pushl %ebp

movl %esp,%ebp
每进入一个函数都会执行这两个汇编指令
这两步操作是个规范化步骤, 叫做前序(prologue) [1]。

执行函数时，汇编会生成一个堆栈调用框架：

具体如下：

//建立被调用者函数的堆栈框架
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
//被调用者函数体
//do something

//拆除被调用者的函数的堆栈框架
movl %ebp，%esp
popl %ebp
ret

13、 movl 8(%ebp), %eax

14、addl $3,%eax

15、popl %ebp

popl %ebp 相当于

movl (%esp)，%ebp
addl $4，%esb

16、ret
等价于 popl %eip

17、leave 等价于

movl %ebp,%esp

popl %ebp

18、ret

19、addl $1,%eax

20 leave

21、ret
main函数运行结束，将%eax的值返回，即12

参考文章：
[1]  X86汇编调用框架浅析与CFI简介
[2] http://www.cnblogs.com/lxgeek...