了解进入标签时 gdb 中“堆栈”显示的内容

Posted 2023-02-21

【中文标题】了解进入标签时 gdb 中“堆栈”显示的内容

【英文标题】：Understanding what the 'stack' is showing in gdb when going into a label

【发布时间】：2021-01-05 00:13:08

【问题描述】：

我有以下程序集：

_start:    
    mov $strings,   %rbx
    mov $1,         %r12d
  print_loop:
    mov %rbx,       %rdi

这很简单，但下面是它在gdb 中针对这三行/指令中的每一个显示的内容：

mov $strings, %rbx

0x00000000004000c4  ? mov    $0x6000ea,%rbx # memory address of 'strings'

─── Stack ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
[0] from 0x00000000004000c4 in _start

mov $1, %r12d

0x00000000004000cb  ? mov    $0x1,%r12d

─── Stack ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
[0] from 0x00000000004000cb in _start

但是在第三条指令——标签后的第一条指令——事情看起来很奇怪：

0x00000000004000d1  ? mov    %rbx,%rdi

─── Stack ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
[0] from 0x00000000004000d1 in print_loop
[1] from 0x0000000000000001
[2] from 0x00007fffffffe5aa
[3] from 0x0000000000000000

这到底是什么意思，为什么会显示这样的内容？似乎堆栈仍应显示一行：

[0] from 0x00000000004000d1 in print_loop
- or - 
[0] from 0x00000000004000d1 in _start

【参考方案1】：

这到底是什么意思，

这意味着GDB认为你在print_loop函数内部执行，并且它认为这个函数是从地址0x1的一些代码调用的，它是从地址0x7fffffffe5aa调用的，等等。

为什么它会显示这样的东西？

迷糊了。

看起来堆栈应该仍然显示一行：

正确。

---

现在，您的下一个问题可能是“为什么 GDB 会感到困惑？”。

答案有些复杂。

在不使用专用帧指针寄存器的平台上，例如x86_64，GDB 没有通用方法来展开堆栈，它需要编译器的帮助才能这样做.编译器创建“展开表”，GDB 将其解释为执行堆栈展开。

由于您是用汇编语言编写的，并且没有使用.cfi_... 指令，因此您的代码没有任何展开描述符。

在没有展开描述符的情况下，GDB只能猜测，这里猜测不正确。

要解决此问题，您可以提供展开描述符，如下所示（未经测试）：

_start:
    .cfi_startproc
    .cfi_undefined(rip)     # no unwinding past this function    
    mov $strings,   %rbx
    mov $1,         %r12d
  print_loop:
    mov %rbx,       %rdi
...
    .cfi_endproc

这应该不会混淆 GDB。各种.cfi 指令的文档可以在here 找到。

【讨论】：

GDB 特殊情况_start 是否在堆栈内部执行时不尝试展开堆栈？因为它知道堆栈内容将是argc 和argv[]....

.cfi 是“Call Frame”的缩写吗？或者这些指令通常与什么相关？

@samuelbrody1249 我相信CFI 代表“调用框架信息”。

@samuelbrody1249：site:***.com cfi directive 的快速谷歌搜索找到了包括What are CFI directives in Gnu Assembler (GAS) used for? 在内的一堆东西，它们回答了这个问题。请参阅sourceware.org/binutils/docs/as/CFI-directives.html。一般来说，请先尝试在谷歌上搜索您的问题，然后再让其他人花时间回答 cmets，尤其是宽泛的问题。