Linux内核分析实验一

Posted 2022-11-30 YoungX0701

刘旸

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《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

 

基础知识：

      1. 冯.诺依曼体系结构是现代计算机的基础，其核心为程序存储顺序执行，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式存储，并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法。

      2.栈是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算，即先进后出原则。

 

实验过程：

测试代码如下：

     int g(int x)

          return x + 1008;

     

     int f(int x)

         return g(x);

     

     int main(void)

         return f(71) + 1992;

     

 

使用命令 gcc –S –o test.stest.c –m32 将该C文件编译成汇编代码

精简后的汇编文件如下图所示：

下面我们开始分析汇编代码：

首先找到程序的入口，即main函数，然后开始逐条分析。

栈的初始状态：

（1）pushl      %ebp

        将ebp中的值压入栈中，同时esp向下移4个字节，即指向下一个地址的位置。

 

（2）movl       %esp, %ebp

        将esp中的值赋给ebp，即让ebp也向下移4个字节，此时ebp与esp指向了同一个位置。

 

（3）subl         $4, %esp

        将esp向下移动4个字节。

      （1）~（3）构成了main函数的开栈的过程。

（4）movl       $71, (%esp)

        将esp指向的地址的内容加上71，即参数的值。

 

（5）call f

        调用f函数，即保存此指令的下一条指令，并且跳转到f函数入口。

 

 

（6）pushl      %ebp

         movl       %esp, %ebp

         subl         $4,%esp

         f函数的开栈过程，可以看到，与main函数的类似。其实，每个函数的开栈都是这样的过程，所以以后只要看到这三句就基本可以判定是调用了函数在开栈的过程。

          movl       8(%ebp),%eax

          movl       %eax,(%esp)

         将参数传递过来。

 

 

（7）call g

        调用g函数

（8）pushl      %ebp

         movl       %esp,%ebp

         movl       8(%ebp),%eax

         g函数的开栈过程与参数传递。

         addl        $1008, %eax

        做加法，将现在eax的值加上了1008，即eax=71+1008=1079。

 

 

（9）popl        %ebp

         g函数完成了该做的功能，开始退栈，先将ebp指回其父函数（f函数）的ebp的位置。

 

 

（10）ret

           ret指令就是pop %eip，将程序的执行交还给父函数（f函数）。

 

 

（11）leave

           leave指令就是movl %ebp, %esp + popl ebp，结果还是将ebp指回其父函数（main函数）的ebp的位置。

 

 

（12）ret

          将程序的执行交还给父函数（main函数）。

 

（13）addl      $1992, %eax

           main函数继续进行加法，这次eax=1992+1079=3071。

 

（14）leave

           ret

           main函数退出，这个程序执行完毕，最终结果为3071，保存在eax中。

好啦，实验到这里就结束啦，充分展现了函数调用时开栈和退栈的过程！