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函数调用的汇编解释

2014-05-06 11:34 323 查看
最近看了下汇编，主要是想了解下cdecl和stdcall的区别。

之前没有汇编基础，只知道少许简单的汇编指令，如mov等等。这两天看了若干，总结一下吧，当然只是部分知识点，对我而言已经很受用了。

1. cdecl 和 stdcall 的区别（从汇编层面解释）

其实在选择这两者时，最主要的考虑是可变参数的问题，也就是谁负责清栈。那么从汇编层面是如何反应出来的呢？

1.1 stdcall 范式

int __stdcall add(int a, int b)
{
002613A0 push ebp      //保存调用者栈底地址
002613A1 mov ebp,esp   //设置新的被调用者的栈底指针
002613A3 sub esp,0C0h
002613A9 push ebx
002613AA push esi
002613AB push edi
002613AC lea edi,[ebp-0C0h]
002613B2 mov ecx,30h
002613B7 mov eax,0CCCCCCCCh
002613BC rep stos dword ptr es:[edi]
return a+b;
002613BE mov eax,dword ptr [a]
002613C1 add eax,dword ptr 
}
002613C4 pop edi
002613C5 pop esi
002613C6 pop ebx
002613C7 mov esp,ebp   //将栈顶指针设置为被调用函数帧栈栈底地址
002613C9 pop ebp       //还原调用者帧栈栈底地址
002613CA ret 8         //返回,ret 8 等价于 pop EIP; add sp 8。首先，恢复返回后执行指令的地址，然后，参数出栈，这里是两个int，故8个字节。
//这里就解释了stdcall是被调用者清栈

int main()
{
002613E0 push ebp
002613E1 mov ebp,esp
002613E3 sub esp,0CCh
002613E9 push ebx
002613EA push esi
002613EB push edi
002613EC lea edi,[ebp-0CCh]
002613F2 mov ecx,33h
002613F7 mov eax,0CCCCCCCCh
002613FC rep stos dword ptr es:[edi]
int sum;
sum = add(1,2);
002613FE push 2   //参数2压栈
00261400 push 1   //参数1压栈
00261402 call add (261109h)  //调用函数add
00261407 mov dword ptr [sum],eax
return 0;
0026140A xor eax,eax
}
0026140C pop edi
0026140D pop esi
0026140E pop ebx
0026140F add esp,0CCh
00261415 cmp ebp,esp
00261417 call @ILT+315(__RTC_CheckEsp) (261140h)
0026141C mov esp,ebp
0026141E pop ebp
0026141F ret


1.2 cdecl

int add(int a, int b)
{
00E713A0 push ebp
00E713A1 mov ebp,esp
00E713A3 sub esp,0C0h
00E713A9 push ebx
00E713AA push esi
00E713AB push edi
00E713AC lea edi,[ebp-0C0h]
00E713B2 mov ecx,30h
00E713B7 mov eax,0CCCCCCCCh
00E713BC rep stos dword ptr es:[edi]
return a+b;
00E713BE mov eax,dword ptr [a]
00E713C1 add eax,dword ptr [b]
}
00E713C4 pop edi
00E713C5 pop esi
00E713C6 pop ebx
00E713C7 mov esp,ebp
00E713C9 pop ebp
00E713CA ret       //对比上面那个，不同之处在于ret等价于pop IP。没有后续参数出栈的操作

int main()
{
00E713E0 push ebp
00E713E1 mov ebp,esp
00E713E3 sub esp,0CCh
00E713E9 push ebx
00E713EA push esi
00E713EB push edi
00E713EC lea edi,[ebp-0CCh]
00E713F2 mov ecx,33h
00E713F7 mov eax,0CCCCCCCCh
00E713FC rep stos dword ptr es:[edi]
int sum;
sum = add(1,2);
00E713FE push 2
00E71400 push 1
00E71402 call add (0E71096h)
00E71407 add esp,8              //看见没有，参数出栈的地方放到了调用者这里。
00E7140A mov dword ptr [sum],eax
return 0;
00E7140D xor eax,eax
}
00E7140F pop edi
00E71410 pop esi
00E71411 pop ebx
00E71412 add esp,0CCh
00E71418 cmp ebp,esp
00E7141A call @ILT+315(__RTC_CheckEsp) (0E71140h)
00E7141F mov esp,ebp
00E71421 pop ebp
00E71422 ret


通过上面的注释，应该很清楚了吧~

2.函数调用时汇编做的事儿

参见上面代码示例，可以总结下，函数调用时汇编是怎么做的

1）参数压栈，push &1, push&2...

2）调用call指令，这里call等价于push EIP，jmp XXX; 如果是lcall，那么等价于push CS, push EIP, jmp XXX，即保存函数返回后下一条指令地址，并转移到被调用函数指令

3）保存“调用者”栈基地址，push ebp

4）设置新的“被调用者”的栈基地址，mov ebp, esp

5）执行函数。。。

6）栈顶指针指向“被调用者”栈底 mov esp, ebp

7）还原“调用者”帧栈基址，pop ebp

8）还原函数返回后下一条指令地址，并根据调用方式决定是否清理参数帧栈，ret或ret n，也等价于pop EIP或 pop EIP, add esp, n。

很明确了吧？

附录：

intel 各个寄存器的用途

通用：

EAX(累加器)

EBX（基址）

ECX(计数)

EDX（数据）

EBP（基指针）：为了传送存储器数据，EBP指向存储单元

EDI（目的地址）：寻址指令的目的数据串

ESI（源变址）：寻址指令的源数据串

专用：

EIP（指令指针）：代码存储区的下一条指令

ESP（堆栈指针）：堆栈

EFLAGS：指示处理器的状态并控制它的操作（详细了解）奇偶标准以1为标准

CS（代码段）实模式下：64KB；保护模式下：4GB；

DS（数据段）实模式下：64KB；保护模式下：4GB；

ES（附加段）附加的数据段，为某些串指令存放目的数据

SS（堆栈段）为堆栈定义了一个存储区域，由堆栈段和堆栈指针[b]寄存器确定堆栈段内当前的入口地址，BP也可寻址堆栈段内的数据。

CS:EIP(CS:IP):代码起点：下一条指令的偏移地址

SS:ESP(SS:SP):寻址堆栈区：SS+ESP的存储单元，栈顶地址

SS:EBP(SS:BP):可以理解为子栈区的栈基址
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