2018-2019-1 20165318《信息安全系统设计基础》第八周课上测试

Posted 2021-01-15 sunxiaoxuan

2018-2019-1 20165318《信息安全系统设计基础》第八周课上测试

测试-1-ch03

• 任务详情
  • 通过输入gcc -S -o main.s main.c，将下面c程序“week04学号.c”编译成汇编代码

  int g(int x)
  { 
  return x+3; 
  } 
  int f(int x)
  { 
  int i = 学号后两位； 
  return g(x)+i; 
  } 
  int main(void)
  { 
     return f(8)+1; 
  }

  • 删除汇编代码中 . 开头的代码，提交f函数的汇编代码截图，图中用矩形标出函数栈帧的形成和销毁的代码
• 测试截图
  

测试-1-ch03

• 任务详情
  • 通过输入gcc -S -o main.s main.c，将下面c程序“week04学号.c”编译成汇编代码

  int g(int x)
  { 
  return x+3; 
  } 
  int f(int x)
  { 
  int i = 学号后两位； 
  return g(x)+i; 
  } 
  int main(void)
  { 
     return f(8)+1; 
  }

  • 参考http://www.cnblogs.com/lxm20145215----/p/5982554.html，使用gdb跟踪汇编代码，在纸上画出f中每一条语句引起的eip(rip),ebp(rbp),esp(rsb),eax(rax)的值和栈的变化情况。提交照片，要有学号信息。
• 命令汇总：
  • “gcc -g week060420165318.c -o week0604 -m32”产生32位汇编，生成可执行文件week0604
  • gdb week0604：使用gdb调试器
  • （以下为在调试状态下的输入）b 10：在主函数处设置行断点
  • r：运行
  • disassemble：显示当前所处函数的反汇编机器码
  • i r：显示各寄存器的值
  • display /i $pc：每次执行下一条汇编语句时，均打印出当前执行的代码
  • si：执行下一条汇编语句
  • x/参数 + 栈指针的值：以参数规定的形式查看栈中某地址单元中的值。eg:x/u 0xffffcfe8；x/2a 0xffffcfe0

• 实验过程

  • 进入之后先在main函数处设置一个断点，再run一下，使用disassemble指令获取汇编代码
    

  • 用i(info) r(registers)指令查看各寄存器的值
    

  • 可见此时主函数的栈基址为0xffffd108，用x(examine)指令查看内存地址中的值，但目前%esp所指堆栈内容为0，%ebp所指内容也为0
    

  • 结合display命令和寄存器或pc内部变量，做如下设置：display /i $pc，这样在每次执行下一条汇编语句时，都会显示出当前执行的语句。下面展示每一步时%esp、%ebp和堆栈内容的变化：
    

  • call指令将下一条指令的地址入栈，此时%esp,%ebp和堆栈的值为：
    

  • 将上一个函数的基址入栈，从当前%esp开始作为新基址：
    

  • 先为传参做准备：
    

  • f函数的汇编代码：
    

  • 实参入栈：
    

  • call指令将下一条指令的地址入栈：
    

  

  • 计算short+int：
    

  

  • pop %ebp指令将栈顶弹到%ebp中，同时%esp增加4字节：
    

  • ret指令将栈顶弹给%eip：
    

  • 因为函数f修改了%esp，所以用leave指令恢复。leave指令先将%esp对其到%ebp，然后把栈顶弹给%ebp：
    

  

  • 寄存器变化情况

指令	esp	ebp	eax	eip
push %ebp	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555503
mov %esp,%ebp	0xffffd0fc	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555505
sub $0x10,%esp	0xffffd0fc	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555508
call 0x56555549	0xffffd0e8	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555549
add $0x1acf,%eax	0xffffd0ec	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555512
movl $0x12,-0x4(%ebp)	0xffffd0ec	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x56555519
pushl 0x8(%ebp)	0xffffd0e8	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x5655551c
call 0x565554ed	0xffffd0e4	0xffffd0fc	0x56556fdc	0x565554ed
add $0x4,%esp	0x56556fdc	0xffffd0fc	0x1d	0x5655550b
mov %eax,%edx	0xffffd0ec	0xffffd0fc	0x1d	0x56555510
mov -0x4(%ebp),%eax	0xffffd0ec	0xffffd0fc	0x1d	0x5655551a
add %edx,%eax	0xffffd0ec	0xffffd0fc	0x1d	0x5655552b
leave	0xffffd100	0xffffd108	0x1d	0x5655552c
ret	0xffff104	0xffff108	0x1d	0x56555541

• 参考资料
  • C函数调用机制及栈帧指针