在64位机器中创建堆栈帧

时间:2015-07-01 06:35:29

标签: c gcc assembly stack 32bit-64bit

我只是在学习一些程序的低级分析。在使用gcc进行32位编译时,我发现堆栈帧按以下顺序创建:

  1. 按相反顺序推送函数参数。
  2. 保存退货地址
  3. 保存帧指针
  4. 创建局部变量
  5. 因此,参数的地址应该是最高的,因为堆栈以相反的顺序增长。但是当我尝试使用64位编译时,我无法理解它是如何创建的,它与我在32位编译中发现的相反。这是代码和内存的详细信息:

    void test(int a, int b, int c, int d)
    {
        int flag;
        char buf[10];
        num = 100;
    }
    
    int main()
    {
            test(1, 2, 3, 4);
    }
    

    现在为了简单起见,我们只使用参数和返回地址。

    32位编译:

    0xffffd130: 0x00000001  0xffffd1f4  0xffffd1fc  0xf7e3ad1d
    0xffffd140: 0xffffd158  0x0804842d  0x00000001  0x00000002
    0xffffd150: 0x00000003  0x00000004  0x00000000  0xf7e22933
    0xffffd160: 0x00000001  0xffffd1f4  0xffffd1fc  0xf7fdb6b0
    
    
       0x08048421 <+30>:    mov    DWORD PTR [esp],0x1
       0x08048428 <+37>:    call   0x80483f0 <test>
       0x0804842d <+42>:    leave  
    

    这里一切都很正常。我可以看到更高地址的参数,紧接着是低地址的返回地址0x0804842d。现在,

    64位编译:

    0x7fffffffdf80: 0x00000004  0x00000003  0x00000002  0x00000001
    0x7fffffffdf90: 0x00400530  0x00000000  0x00400400  0x00000000
    0x7fffffffdfa0: 0xffffdfb0  0x00007fff  0x0040052a  0x00000000
    0x7fffffffdfb0: 0x00000000  0x00000000  0xf7a3baf5  0x00007fff
    
       0x0000000000400525 <+24>:    call   0x4004f0 <test>
       0x000000000040052a <+29>:    pop    rbp
       0x000000000040052b <+30>:    ret    
    

    在这里,我可以看到参数位于较低的地址,返回地址0x0040052a位于较高的地址。这里有什么问题?堆栈是在相反的方向上生长(从低到高的地址)还是堆栈帧的创建与上面提到的序列不同?请帮我理解。感谢。

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

在x86-64上,传递参数的标准方法是使用寄存器,而不是堆栈(除非你有超过6个)。见http://www.x86-64.org/documentation/abi.pdf

我强烈建议您不要先阅读正确的文件(如我刚刚联系过的那样)进行任何实验。

无论如何,如果拆卸main,你可以很容易地看到参数没有在堆栈中传递:

   0x0000000000400509 <+0>: push   %rbp
   0x000000000040050a <+1>: mov    %rsp,%rbp
   0x000000000040050d <+4>: mov    $0x4,%ecx
   0x0000000000400512 <+9>: mov    $0x3,%edx
   0x0000000000400517 <+14>:    mov    $0x2,%esi
   0x000000000040051c <+19>:    mov    $0x1,%edi
   0x0000000000400521 <+24>:    callq  0x4004f0 <test>
   0x0000000000400526 <+29>:    pop    %rbp
   0x0000000000400527 <+30>:    retq   

你还可以看到他们在测试中最终如何进入堆栈:

   0x00000000004004f0 <+0>: push   %rbp
   0x00000000004004f1 <+1>: mov    %rsp,%rbp
   0x00000000004004f4 <+4>: mov    %edi,-0x14(%rbp)
   0x00000000004004f7 <+7>: mov    %esi,-0x18(%rbp)
   0x00000000004004fa <+10>:    mov    %edx,-0x1c(%rbp)
   0x00000000004004fd <+13>:    mov    %ecx,-0x20(%rbp)
   0x0000000000400500 <+16>:    movl   $0x64,-0x4(%rbp)
   0x0000000000400507 <+23>:    pop    %rbp
   0x0000000000400508 <+24>:    retq