C程序汇编运行模式简析
1. 汇编 在修习LINUX内核这门课的初始阶段，首先需要掌握的是汇编以及汇编程序对于堆栈的操作。 下面我们来分析一下一个简单地C程序是如何被汇编程序所表达的！ 2. 得到汇编代码 首先，我们写一个简单地C程序，命名为exp1.c: 1 #include <stdio.h> 2 3 int g(int x) 4 { 5 return x+3; 6 } 7 8 int f(x) 9 { 10 return g(x); 11 } 12 13 int main() 14 { 15 return f(8)+1; 16 } 程序非常的简单，我们此时再通过编译指令将其编译为汇编程序： 1 gcc –S –o main.s main.c -m32 这样我们得到了这个简单C程序的汇编代码： 1 .file "exp1.c" 2 .text 3 .globl g 4 .type g， @function 5 g: 6 .LFB0: 7 .cfi_startproc 8 pushl %ebp 9 .cfi_def_cfa_offset 8 10 .cfi_offset 5， -8 11 movl %esp， %ebp 12 .cfi_def_cfa_register 5 13 movl 8(%ebp)， %eax 14 addl $3， %eax 15 popl %ebp 16 .cfi_def_cfa 4， 4 17 .cfi_restore 5 18 ret 19 .cfi_endproc 20 .LFE0: 21 .size g， .-g 22 .globl f 23 .type f， @function 24 f: 25 .LFB1: 26 .cfi_startproc 27 pushl %ebp 28 .cfi_def_cfa_offset 8 29 .cfi_offset 5， -8 30 movl %esp， %ebp 31 .cfi_def_cfa_register 5 32 subl $4， %esp 33 movl 8(%ebp)， %eax 34 movl %eax， (%esp) 35 call g 36 leave 37 .cfi_restore 5 38 .cfi_def_cfa 4， 4 39 ret 40 .cfi_endproc 41 .LFE1: 42 .size f， .-f 43 .globl main 44 .type main， @function 45 main: 46 .LFB2: 47 .cfi_startproc 48 pushl %ebp 49 .cfi_def_cfa_offset 8 50 .cfi_offset 5， -8 51 movl %esp， %ebp 52 .cfi_def_cfa_register 5 53 subl $4， %esp 54 movl $8， (%esp) 55 call f 56 addl $1， %eax 57 leave 58 .cfi_restore 5 59 .cfi_def_cfa 4， 4 60 ret 61 .cfi_endproc 62 .LFE2: 63 .size main， .-main 64 .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3" 65 .section .note.GNU-stack，""，@progbits3.汇编代码分析 汇编出的代码，多了很多辅助信息，为了能够更好地看清主干，我们删减一下： 1 g: 2 pushl %ebp //保存现场，将父函数的栈底寄存器存入当前程序栈中 3 movl %esp， %ebp //构建当前函数堆栈 4 movl 8(%ebp)， %eax //从父函数堆栈中取得参数，存入ax寄存器 5 addl $3， %eax //完成+3操作 6 popl %ebp //恢复原父函数堆栈 7 ret //pop出原EIP地址，恢复执行 8 f: 9 pushl %ebp //保存现场，将父函数的栈底寄存器存入当前程序栈中 10 movl %esp， %ebp //构建当前函数堆栈 11 subl $4， %esp //栈顶加一，用以储存变量传递给g函数 12 movl 8(%ebp)， %eax //取得参数 13 movl %eax， (%esp) //将参数传入变量位置 14 call g //调用g 15 leave //清楚局部变量空间 16 ret //返回 17 main: 18 pushl %ebp 19 movl %esp， %ebp 20 subl $4， %esp //空出局部变量空间 21 movl $8， (%esp) //为变量赋值 22 call f //调用f 23 addl $1， %eax //完成+1操作 24 leave //清理局部变量 25 ret //返回 我们对f函数进行详细的分析： 1. 首先进行enter指令：
此时，ebp当前所指向的位置存入栈顶，并且将ebp重定向指向esp： 2.栈顶加一并存入变量值：
3.调用g
4.从g返回后，返回值储存在AX寄存器中，不用操作，调用leave，清理变量
5.后ret，同时EIP被读出恢复到原位置继续执行，返回值在AX中传递给调用函数
3.个人的一点感悟： 程序的调用是这样嵌套的执行下去，每个函数都有自己的堆栈用以储存当前变量以及环境值，并通过将父函数的EBP放入栈底用以恢复环境。 同时EIP存入父栈栈顶，便于恢复到原节点处继续执行。 这样，可以有规律的一直嵌套下去。 如果使用递归函数，是一个码堆栈的过程，知道顶部的堆栈返回，函数像多米诺骨牌一样收回所有的堆栈。 这也是递归函数占用空间比较多的原因之一。如果没有很好地退出机制，有可能内存溢出。
