那谁的技术博客

感兴趣领域:高性能服务器编程,存储,算法,Linux内核
随笔 - 210, 文章 - 0, 评论 - 1183, 引用 - 0
数据加载中……

用gdb跟踪函数栈桢的变化情况

代码如下:
#include <stdio.h>

void hello()
{
    int i = 0;

    printf("i = %d, hello world\n", i);
}

int main()
{
    hello();

    return 0;
}
gdb生成调试信息,跟进去看看。

在调用hello之前,在main函数内查看寄存器情况时,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

在进入hello函数之后,查看寄存器情况,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

根据两个栈桢中寄存器的数据,看看变化前的esp - 变化后的ebp,得到以下结果:
(gdb) print 0xbff64400 - 0xbff643f8
$1 = 8

再看看 在hello之中*(ebp), *(ebp + 4)的数据:
(gdb) x 0xbff643f8
0xbff643f8:    0xbff64408
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc:    0x080483fc
其中, 第一次打印的结果0xbff64408是main栈桢中ebp寄存器的数据。
而反汇编main函数的结果如下:
(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,在调用call hello的下一句指令的地址是0x080483fc,就是上面
(gdb) x 0xbff643f8+4
0xbff643fc:    0x080483fc
的结果。

因此,可以给出函数调用前后栈桢的分布图如下:



另外,在图中没有显示出来的是hello栈桢中的局部变量从(ebp - 4)地址开始,你可以在hello栈桢中打印*(ebp-4)的数据看看。

结论如下:
1) 调用前的esp - 调用后的ebp = 8,因为需要保存两个寄存器的数据
2)*(ebp)存放的是上一个栈桢的ebp数据,而*(ebp+4)存放的是返回上一个栈桢时需要执行的下一条语句的地址,即函数调用返回时存入到eip寄存器的数据。
3)根据结论2),有一个问题:为什么下一条指令的地址高于所要保存的ebp寄存器的地址?因为在call指令执行的时候首先保存下一条指令的地址,再跳转到函数的执行地址。
4)根据结论3),将与函数调用有关的几条汇编指令再进行一下讲解:
a)call指令:上面已经做了解释,重复如下:首先保存下一条指令的地址,再跳转到函数的执行地址
b)进入一个函数时首先会调用的几条语句:
push   %ebp            ;保存ebp寄存器
mov    %esp,%ebp    ;将esp寄存器保存到ebp
sub    $0x18,%esp    ;调整esp,用以保存返回地址和局部变量,这个调整值并不确定,根据局部变量的情况而定
这几句指令就是用于保存上一个栈桢的ebp寄存器地址,向地址低位扩展栈位置。
其中的pushl %ebp
相当于:
subl $4, %esp
movl %ebp, (%esp)

c)退出一个函数时,执行的几条指令是:
退出一个函数时:
leave                        ; 相当于 movl %ebp, %esp;popl %ebp(也就是将ebp保存的esp地址恢复,然后恢复ebp寄存器数据)
ret                           ; 相当于popl %eip;jmp %eip的作用

5) 两个名词不能混淆了,栈(stack)指的是一个进程中所有用于给函数调用局部变量的空间,这是对进程全局而言的;而栈桢(stack frame)针对的是进程内一个单一的函数的空间,因此,栈桢是栈的子集。

注意,以上说明均在X86平台下。


posted on 2009-06-30 20:43 那谁 阅读(6046) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: gdb

评论

# re: 用gdb跟踪函数栈桢的变化情况  回复  更多评论   

push %ebp ;保存ebp寄存器
mov %esp,%ebp ;将esp寄存器保存到ebp
sub $0x18,%esp ;调整esp,用以保存返回地址和局部变量,这个调整值并不确定,根据局部变量的情况而定

这样的指令看起来好怪哦,这和在windows下的调试有什么区别?
2009-07-01 09:35 | zuhd

只有注册用户登录后才能发表评论。
【推荐】超50万行VC++源码: 大型组态工控、电力仿真CAD与GIS源码库
网站导航: 博客园   IT新闻   BlogJava   知识库   博问   管理