2019-2020-1 20199326《Linux内核原理与分析》第二周作业

本周总结：本周的学习内容主要是庖丁解牛Linux的第一章，然后看完书后，又跟着云班课加深学习了一下第一章的内容。第一章主要讲述了linux里的汇编指令的一些指令，比如movl，pushl，popl等等，这些指令都是围绕数据结构中的栈做文章的。贯穿这一章的是esp、ebp，eip指针寄存器。简单来说，ebp就是指的栈底，esp就是指着栈顶。eip就是正在执行的指令所在的位置，然后不断重复的进行入栈出栈操作。

C语言程序：

int g(int x)
{
    return x + 3;
}

int f(int x)
{
    return g(x);
}

int main(void)
{
    return f(8) + 1;
}

汇编去除无关项后：

g:
1   pushl   %ebp
2   movl    %esp, %ebp
3   movl    8(%ebp), %eax
4   addl    $3, %eax
5   popl    %ebp
6   ret
f:
7   pushl   %ebp
8   movl    %esp, %ebp
9   subl    $4, %esp
10  movl    8(%ebp), %eax
11  movl    %eax, (%esp)
12  call    g
13  leave
14  ret
main:
15  pushl   %ebp
16  movl    %esp, %ebp
17  subl    $4, %esp
18  movl    $8, (%esp)
19  call    f
20  addl    $1, %eax
21  leave
22  ret

ret指令等价于

popl %eip

call指令等价于

pushl %eip
movl f %eip

leave指令等价于

movl %ebp,%esp
popl %ebp

解析：

程序从15那里开始执行，此时，ebp和esp均指向栈底，标号为0，第15行，ebp 0进栈，esp-4，第16行，ebp-4，此时ebp与esp指向同一处，17行，esp再减4，18行，将立即数8存到栈里，即esp所指的位置，19行，执行call命令，将eip 20存入栈里，此时esp指向栈顶，进入f函数，7,8行过后，ebp和esp均指向栈顶，9行，esp-4，第10行，将ebp+8所在位置的立即数8存到eax里，第11行，将eax里的值8放到esp所指的位置，第12行，将eip 13存入栈里，执行g函数，经过前两步，esp，ebp均指向栈顶，第3行，将ebp+8所指未知的数8存入eax里，然后eax+3=11，第5行，ebp出栈，esp-4，ebp指针回退到上次ebp指针所指位置，然后ret，eip 13出栈，esp-4，继续执行第13行命令，然后ebp再出栈，ebp指针回退到上次ebp指针所指位置，然后第14行ret，eip 20出栈，esp-4，执行第20行命令，ebp再出栈，eax+1=12，然后leave，ret后返回值12