Jim Chan
摘要:本文說明高級語言編譯成匯編語言后,高級語言中函數調用的匯編程序過程。
正文:高級語言編譯成匯編程序以后,在高級語言中的函數調用的匯編程序過程如下:
1.將函數參數入棧,第一個參數在棧頂,最后一個參數在棧底。
2.執行CALL指令,調用該函數,進入該函數代碼空間。 a.執行CALL指令,將CALL指令下一行代碼的地址入棧。 b.進入函數代碼空間后,將基址指針EBP入棧,然后讓基址指針EBP指向當前堆棧棧頂,并使用它訪問存在堆棧中的函數輸入參數及堆棧中的其他數據。 c.堆棧指針ESP減少一個值,如44H,向上移動一個距離,留出一個空間給該函數作為臨時存儲區。 { // 以上準備工作做好后,函數正式被執行,如下所示。 d.將其他指針或寄存器中的值入棧,以便在函數中使用這些寄存器。 e.執行代碼。 f.執行return()返回執行結果,將要返回的值存入EAX中。 g.步驟2.d中的指針出棧。 } h.將EBP的值傳給堆棧指針ESP,使ESP復原為2.c之前的值。此時進入函數時EBP的值在棧頂。 i.基址指針EBP出棧,復原為2.b之前的EBP的值。 j.執行RET指令,“調用函數”的地址出棧,本函數返回到CALL指令的下一行。
3.函數返回到CALL指令下一行,將堆棧指針加一個數值,以使堆棧指針恢復到以上步驟1執行之前的值。該數值是上面第一步入棧參數的總長度。
注意: 1.堆棧指針ESP指向棧頂的新入棧數據的最低位。 2.MOV指令中偏移指針指向被“MOV”的數據的最低位。如下面指令是將ebp+8到ebp+11四個字節的內容傳到eax寄存器中。 00402048 mov eax,dword ptr [ebp+8]
一個例子如下:
高級語言代碼中的函數調用如下:
117: bR = t1(p);
匯編代碼如下:
00401FB8 mov ecx,dword ptr [ebp-8] ;將參數放入ecx寄存器 00401FBB push ecx ;參數入棧 00401FBC call @ILT+10(t1) (0040100f) ;函數調用,下一行地址00401FC1入棧 00401FC1 add esp,4 ;函數返回,堆棧指針加4,復原為00401FB8時的值 00401FC4 mov dword ptr [ebp-10h],eax ;從eax中取出高級語言中的函數返回值,放入bR變量中
其中t1函數如下:
125: BOOL t1(void* p) 126: { 00402030 push ebp ;ebp入棧 00402031 mov ebp,esp ;ebp指向此時堆棧的棧頂 00402033 sub esp,44h ;esp減少一個值,空出一段存儲區 00402036 push ebx ;將三個寄存器的值入棧,以便在函數中使用它 00402037 push esi ; 00402038 push edi ; 00402039 lea edi,[ebp-44h] ; 0040203C mov ecx,11h ; 00402041 mov eax,0CCCCCCCCh ; 00402046 rep stos dword ptr [edi] ; 127: int* q = (int*)p; ; 00402048 mov eax,dword ptr [ebp+8] ;ebp+8指向函數輸入參數的最低位地址; ;如果是ebp+4則指向函數返回地址00401FC1的最低位,值為C1 0040204B mov dword ptr [ebp-4],eax ; 128: return 0; ; 0040204E xor eax,eax ;返回值放入eax寄存器中 129: } 00402050 pop edi ;三個寄存器出棧 00402051 pop esi ; 00402052 pop ebx ; 00402053 mov esp,ebp ;esp復原 00402055 pop ebp ;ebp出棧,它的值也復原了 00402056 ret ;返回到此時棧頂存儲的代碼地址:00401FC1 ;故而如果不幸被修改了返回地址,程序就會出現意外
以上匯編代碼由VC++6.0編譯得到。
堆棧在EBP入棧后的情況:
低位 高位 ↓ ↓ 內存地址 堆棧 ┆ ┆ 0012F600├──────┤← edi = 0012F600 │ │ 0012F604├─┄┄┄┄─┤ │ │ │ │ ┆ 44h的空間 ┆ ┆ ┆ │ │ │ │ 0012F640├─┄┄┄┄─┤ │ │ 0012F644├──────┤← ebp被賦值后指向該單元,此時ebp=0012F644 │AC F6 12 00 │ebp賦值為esp之前的值 0012F648├──────┤ │C1 1F 40 00 │返回地址 0012F64C├──────┤← ebp + 8 │A0 F6 12 00 │函數實參p的值 0012F650├──────┤ │ │ ├──────┤ ┆ ┆
注:存儲器存儲空間堆棧按從高到低的排列,左邊標注的地址是其右下方存儲單元的最低位地址。如0012F644指向0012F6AC的AC字節,AC在棧頂。圖中存儲器中的內容按從低到高位書寫,“AC F6 12 00”= 0x0012F6AC
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