《軟體除錯分析技術》學習筆記（十）

2021-06-04 03:06:59 字數 4397 閱讀 8675

函式呼叫 

許多程式語言中，可以將一段經常需要使用的**封裝起來，在需要使用時可以直接呼叫，這就是程式中的函式（也被稱為過程）。其實程式中的函式和數學中所說的函式是很相似的，都是通過輸入自變數（有些函式可能不需要自變數），然後經過一系列的運算，最後得出函式的值。 

在組合語言中對於函式的呼叫一般用乙個call指令來完成，當過程返回時用retn指令來完成。call指令有乙個運算元，指向被呼叫過程的位址，當程式需要呼叫乙個過程的時候，程式會跳轉到被呼叫過程的位址處去執行**。當過程**執行完畢的時候，程式需要返回到原呼叫位址處，這個時候就需要使用到retn指令。retn指令是沒有運算元的，那麼程式怎麼知道函式要返回的原呼叫處的位址？顯然，在呼叫乙個過程的時候應該儲存返回的原呼叫處的位址，具體怎麼操作，先看一段c語言**： 

#include void function() 


int main()
這裡定義了乙個空函式function()，然後在主函式裡呼叫了這個空函式function()，這裡需要修

改一下編譯器的選項，在對語言的優化處理中把對內聯函式展開的選項修改為「只使用

__inline」，如圖2.3.1.1，

否則編譯器會把**比較少的函式當作inline函式處理。然後進行編譯，編譯完成後使用ida進行分析，主函式反彙編**如下：

text:00401010    push    ebp 


.text:00401011 mov ebp, esp 


.text:00401013 call ?function@@yaxxz ; function(void) 


.text:00401018 xor eax, eax 


.text:0040101a pop ebp 


.text:0040101b retn
這裡可以看到0x00401013處使用了乙個call指令呼叫呼叫過程，call指令的運算元說明了被呼叫過程，ida已經分析出這裡被呼叫的過程為function(void)。再看看函式function(void)的**：

.text:00401000 ; attributes: bp-based frame 


.text:00401000 


.text:00401000 ; void __cdecl function() 


.text:00401000 ?function@@yaxxz proc near ; code xref: _main+3　p 


.text:00401000 push ebp 


.text:00401001 mov ebp, esp 


.text:00401003 pop ebp 


.text:00401004 retn 


.text:00401004 ?function@@yaxxz endp 


.text:00401004
這裡是ida對function(void)的整個分析結果。在c語言中定義的函式function()是乙個空函式，什麼都沒有做就直接返回了，但是在組合語言中這裡除了retn指令還有另外的三句。這三句**的作用是保護棧楨。ebp是棧基址暫存器，它通常用來對區域性變數進行定址，那麼在呼叫乙個過程後，要使用過程內的全域性變數，就要重新定義ebp暫存器的值，一般用這兩句**來完成：

push    ebp 


mov ebp, esp
這兩句指令，把原ebp的值壓入棧中，然後把ebp的值修改為當前棧頂。一般把這兩句指令作為函式開頭。那麼函式的結尾就是這樣的：

pop     ebp 


retn
一般把這兩句指令作為函式的結尾，從棧中彈出原來儲存的ebp暫存器的值，恢復ebp後呼叫retn指令返回原呼叫處。 

用od載入這個程式，除錯看看：

00851010  /$  55            push    ebp 


00851011 |. 8bec mov ebp, esp
按f8步過這兩句**，然後注意od的暫存器視窗，如圖2.3.1.2，可以看到這時ebp寄存哭已經被賦於esp暫存器的值，這時它們都指向0x0029f910。

00851013  |.  e8 e8ffffff   call    00851000

這裡使用call指令呼叫函式function()，od就沒有ida那麼智慧型了，這裡沒有分析出被呼叫過程的名稱。按f7跟進這個過程： 

00851000  /$  55            push    ebp 


00851001 |. 8bec mov ebp, esp 


00851003 |. 5d pop ebp 


00851004 \. c3 retn
跟進這個過程後不要執行任何**，先看看當前的狀態。暫存器視窗如圖2.3.1.3，很明顯這裡棧頂esp所指向的位址比剛

才低了4個位元組，值為0x0029f90c，那麼說明棧裡被寫入了4位元組的資料，看看現在棧裡的0x0029f90c處的資料，如圖

2.3.1.4。0x0029f90c裡的資料為0x00851018，這到底是什

麼東西，先待定，按f8步過函式function()中的**。 

00851004  \.  c3            retn 

執行到這裡的時候停住，再看看這時候暫存器的狀態，如圖2.3.1.5，

0029f90c      00851018    返回到 acm.00851018  來自 acm.00851000 

0x0029f90c的值既然為0x00851018。再按一次f8步過

retn指令，再看暫存器資訊，如圖2.3.1.6，現在eip暫存器指向0x00851018，而esp暫存器的值變回了0x0029f910。棧頂esp抬高了四個位元組，原來棧頂0x0029f90c指向的資料0x00851018被彈出，變成了現在eip暫存器的值。看這時的**：

00851013  |.  e8 e8ffffff   call    00851000 


00851018 |. 33c0 xor eax, eax 


0085101a |. 5d pop ebp 


0085101b \. c3 retn
0x00851018為原呼叫處的下一句指令的位址。經過這樣的分析，過程的呼叫和返回過程就很明顯了，當執行call指令時會把call指令的下一句指令的位址壓入棧中當作返回址，然後再執行過程的**，過程**執行結束以後使用retn指令返回，當執行retn指令時彈出儲存在棧中的原呼叫指令的下一句指令的位址，把它放到eip中使程式轉而執行原呼叫指令的下一句指令。 

再來看看使用指標呼叫函式的方法：

#include void function() 


int main()
在這裡function()不變，在主函式main()中定義了乙個函式指標fn，把function()函式的位址傳給函式指標fn，然後通過函式指標fn呼叫函式function()，使用ida分析：

.text:00401010    push    ebp 


.text:00401011 mov ebp, esp 


.text:00401013 push ecx
指標變數裡裝的是乙個32位的位址，它用占用的記憶體空間為4位元組，因此這裡向棧中壓入乙個32位暫存器ecx為指標變數fn開闢空間。 

.text:00401014    mov     [ebp+fn], offset ?function@@yaxxz ; function(void) 


.text:0040101b call [ebp+fn]
這裡獲取函式function(void)的位址放到函式指標fn裡，然後通過函式指標fn呼叫函式。這種呼叫叫做間接呼叫，通過動態計算函式位址，然後呼叫。這種呼叫方式很像c++中的虛函式，關於虛函式的內容，會在後面的章節中講到。 

.text:0040101e    xor     eax, eax 


.text:00401020 mov esp, ebp 


.text:00401022 pop ebp 


.text:00401023 retn
這種間接呼叫的方式要比前面看到的直接呼叫方式麻煩很多。

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