X86架構上函式呼叫過程的堆疊

2021-05-22 01:18:40 字數 1273 閱讀 2945

理解呼叫棧最重要的兩點是:棧的結構,ebp暫存器的作用。

首先要認識到這樣兩個事實:

1、乙個函式呼叫動作可分解為:零到多個push指令(用於引數入棧),乙個call指令。call指令內部其實還暗含了乙個將返回位址(即call指令下一條指令的位址)壓棧的動作。

2、幾乎所有本地編譯器都會在每個函式體之前插入類似如下指令:push ebp; mov ebp esp;即,在程式執行到乙個函式的真正函式體時,已經有以下資料順序入棧:引數,返回位址,ebp。由此得到類似如下的棧結構(引數入棧順序跟呼叫方式有關,這裡以c語言預設的cdecl為例):

+| (棧底方向,高位位址) |

| .................... |

| .................... |

| 引數3             |

| 引數2             |

| 引數1             |

| 返回位址         |

-| 上一層[ebp]    | <-------- [ebp](棧幀)

「push ebp」「mov ebp esp」這兩條指令實在大有深意:首先將ebp入棧,然後將棧頂指標esp賦值給ebp。「mov ebp esp」這條指令表面上看是用esp把ebp原來的值覆蓋了,其實不然——因為給ebp賦值之前,原ebp值已經被壓棧(位於棧頂),而新的ebp又恰恰指向棧頂。

此時ebp暫存器就已經處於乙個非常重要的地位,該暫存器中儲存著棧中的乙個位址(原ebp入棧後的棧頂),從該位址為基準,向上(棧底方向)能獲取返回位址、引數值,向下(棧頂方向)能獲取函式區域性變數值,而該位址處又儲存著上一層函式呼叫時的ebp值!

一般而言,ss:[ebp+4]處為返回位址,ss:[ebp+8]處為第乙個引數值(最後乙個入棧的引數值,此處假設其占用4位元組記憶體),ss:[ebp-4]處為第乙個區域性變數,ss:[ebp]處為上一層ebp值。

由於ebp中的位址處總是「上一層函式呼叫時的ebp值」,而在每一層函式呼叫中,都能通過當時的ebp值「向上(棧底方向)能獲取返回位址、引數值,向下(棧頂方向)能獲取函式區域性變數值」。

如此形成遞迴,直至到達棧底。這就是函式呼叫棧。

編譯器對ebp的使用實在太精妙了。從當前ebp出發,逐層向上找到所有的ebp是非常容易的:

unsigned int _ebp;                     

__asm _ebp, ebp;                      

while (not stack bottom)            

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