linux程序运行分析
来源：互联网 发布：花椒直播苹果mac版 编辑：程序博客网 时间：2024/04/30 01:21
试验环境：
[jackie@cluster3 cLearn]$ gcc -v
Reading specs from /usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/3.4.6/specs
Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --enable-shared --enable-threads=posix --disable-checking --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-java-awt=gtk --host=i386-redhat-linux
Thread model: posix
gcc version 3.4.6 20060404 (Red Hat 3.4.6-3)
[jackie@cluster3 cLearn]$ uname -a
Linux cluster3 2.6.20 #11 SMP Tue Feb 13 20:53:01 CST 2007 i686 i686 i386 GNU/Linux
函数调用分析
1. 编写测试程序
#include <stdlib.h>
int foo(int fi,int fj)
{
int fk;
fk = 3;
return 0;
}
int main()
{
int mi;
int mj;
mi=1;
mj=2;
foo(mi,mj);
return 0;
}
2.编译代码
gcc -g -o cc cc.c
3.用gdb进行debug：gdb cc
(gdb) list
4 {
5 int fk;
6 fk = 3;
7 return 0;
8 }
9 int main()
10 {
11 int mi;
12 int mj;
13 mi=1;
(gdb)
14 mj=2;
15 foo(mi,mj);
16 return 0;
17 }
（2）查看汇编代码：
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x08048348 <main+0>: push %ebp
0x08048349 <main+1>: mov %esp,%ebp
0x0804834b <main+3>: sub $0x8,%esp
0x0804834e <main+6>: and $0xfffffff0,%esp
0x08048351 <main+9>: mov $0x0,%eax
0x08048356 <main+14>: add $0xf,%eax
0x08048359 <main+17>: add $0xf,%eax
0x0804835c <main+20>: shr $0x4,%eax
0x0804835f <main+23>: shl $0x4,%eax
0x08048362 <main+26>: sub %eax,%esp
0x08048364 <main+28>: movl $0x1,0xfffffffc(%ebp)
0x0804836b <main+35>: movl $0x2,0xfffffff8(%ebp)
0x08048372 <main+42>: pushl 0xfffffff8(%ebp)
0x08048375 <main+45>: pushl 0xfffffffc(%ebp)
0x08048378 <main+48>: call 0x8048334 <foo>
0x0804837d <main+53>: add $0x8,%esp
0x08048380 <main+56>: mov $0x0,%eax
0x08048385 <main+61>: leave
0x08048386 <main+62>: ret
End of assembler dump.
(gdb) disass foo
Dump of assembler code for function foo:
0x08048334 <foo+0>: push %ebp
0x08048335 <foo+1>: mov %esp,%ebp
0x08048337 <foo+3>: sub $0x4,%esp
0x0804833a <foo+6>: movl $0x3,0xfffffffc(%ebp)
0x08048341 <foo+13>: mov $0x0,%eax
0x08048346 <foo+18>: leave
0x08048347 <foo+19>: ret
End of assembler dump.
（3）在主函数设置断点，并执行程序,让程序在main函数刚开始时暂停：
(gdb) break 9
Breakpoint 1 at 0x8048348: file cc.c, line 9.
(gdb) run
Starting program: /home/jackie/SourceDIR/cLearn/cc
Reading symbols from shared object read from target memory...done.
Loaded system supplied DSO at 0xb7f44000
Breakpoint 1, main () at cc.c:10
10 {
（4）查看关键寄存器内容：
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb77c 0xbffbb77c
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb7d8 0xbffbb7d8
(gdb) i reg eip
eip 0x8048348 0x8048348
可以看到当前eip的内容是0x8048348，要执行的指令是push %ebp
（5）查看栈空间内容：
(gdb) x/32xw 0xbffbb770
0xbffbb770: 0x00000000 0xb7f23ca0 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
0xbffbb790: 0xb7ee6ff4 0x00000000 0xbffbb790 0xbffbb7d8
0xbffbb7a0: 0xbffbb780 0xb7dd4da5 0x00000000 0x00000000
0xbffbb7b0: 0x00000000 0xb7f23fd4 0x00000001 0x0804828c
0xbffbb7c0: 0x00000000 0xb7f19ba0 0xb7f1a6f0 0xb7f23fd4
0xbffbb7d0: 0x00000001 0x0804828c 0x00000000 0x080482ad
0xbffbb7e0: 0x08048348 0x00000001 0xbffbb804 0x08048388
我们这里使用的地址是0xbffbb770，而当前栈顶指针是0xbffbb77c，从上面的数据可以看出，其对应的栈内容是0xbffbb7d8
ebp的内容为0xbffbb7d8，则可以知道其对应的栈内容为0x00000000
（6）执行一条机器指令（0x08048348 <main+0>: push %ebp），即将ebp压栈：
(gdb) si
0x08048349 10 {
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb7d8 0xbffbb7d8
(gdb) i reg eip
eip 0x8048349 0x8048349
(gdb) x/12xw 0xbffbb770
0xbffbb770: 0x00000000 0xb7f23ca0 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
0xbffbb790: 0xb7ee6ff4 0x00000000 0xbffbb790 0xbffbb7d8
可以看到，ebp(内容是0xbffbb7d8)被压到0xbffbb778（esp指出的）处。
（7）执行一条机器指令（0x08048349 <main+1>: mov %esp,%ebp），即将esp－>ebp,查看寄存器内容和堆内容：
(gdb) si
0x0804834b 10 {
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg eip
eip 0x804834b 0x804834b
(gdb) x/12xw 0xbffbb770
0xbffbb770: 0x00000000 0xb7f23ca0 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
0xbffbb790: 0xb7ee6ff4 0x00000000 0xbffbb790 0xbffbb7d8
可以看到，栈空间内容没变，只是寄存器ebp变成了esp的值。
（8） 在下面有连续的多条指令：
x0804834b <main+3>: sub $0x8,%esp
0x0804834e <main+6>: and $0xfffffff0,%esp
0x08048351 <main+9>: mov $0x0,%eax
0x08048356 <main+14>: add $0xf,%eax
0x08048359 <main+17>: add $0xf,%eax
0x0804835c <main+20>: shr $0x4,%eax
0x0804835f <main+23>: shl $0x4,%eax
0x08048362 <main+26>: sub %eax,%esp
其中前两条指令可以用来进行栈内数据对齐。后面的几条指令也造成了esp指针的移动，但是还不知道用来干什么。总之，上述的多条指令执行完毕后，使得栈指针向低地址方向移动了24byte（0xbfe57618－0xbfe57600）
后续的指令是
0x08048364 <main+28>: movl $0x1,0xfffffffc(%ebp)
0x0804836b <main+35>: movl $0x2,0xfffffff8(%ebp)
也就是为mi,mi赋值
(gdb) si
13 mi=1;
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb760 0xbffbb760
(gdb)
esp 0xbffbb760 0xbffbb760
(gdb) x/12xw 0xbffbb760
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000000 0xb7f23ca0 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
(gdb) si
14 mj=2;
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb760 0xbffbb760
(gdb) x/12xw 0xbffbb760
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000000 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
(gdb) si
15 foo(mi,mj);
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb760 0xbffbb760
(gdb) x/12xw 0xbffbb760
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000002 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
0xbffbb780: 0x00000001 0xbffbb804 0xbffbb80c 0xb7f19c66
可以看到执行这两天指令后，esp的内容并没有改变，mi和mj的值也不是放在栈顶的，在movl指令中有特别的参数指定，例如第一个指令中有个0xfffffffc，具体如何操作不明，但是从栈的内容可以看到mi和mj的内容分别在0xbffbb774和0xbffbb770中。
（9）执行下两条指令，堆将要调用的函数foo(int, int)的参数压栈。两条指令是：
0x08048372 <main+42>: pushl 0xfffffff8(%ebp)
0x08048375 <main+45>: pushl 0xfffffffc(%ebp)
这两条指令的作用是对调用的函数foo(int fi, int fj)的参数压栈。
(gdb) si
0x08048375 15 foo(mi,mj);
(gdb) si
0x08048378 15 foo(mi,mj);
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb758 0xbffbb758
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg eip
eip 0x8048378 0x8048378
(gdb) x/12xw 0xbffbb750
0xbffbb750: 0x00000000 0x00000000 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000002 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
可以看到，esp的内容由0xbffbb760变成了0xbffbb758，其中0xbffbb758地址中的内容是mi的值1，0xbffbb75c地址中的内容是mj的值2，
（10）执行下一条指令：0x08048378 <main+48>: call 0x8048334 <foo>
这条call指令可以分解成两条指令：push eip；jmp 0x8048430。
其作用是保存main函数的foo(int, int)函数调用后的下一条指令的地址（0x0804837d），以便foo(int ,int)函数调用返回后在main（）函数继续指令，同时还要跳转到foo(int, int)的地址（0x8048334），以便执行函数foo(int ,int)；
注意：此时的eip为0x8048334，对应的指令是：0x08048334 <foo+0>: push %ebp
(gdb) si
foo (fi=1, fj=2) at cc.c:4
4 {
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb754 0xbffbb754
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg eip
eip 0x8048334 0x8048334
（11）执行下两条指令，并查看寄存器和栈内容：
这两条指令是：
0x08048334 <foo+0>: push %ebp
0x08048335 <foo+1>: mov %esp,%ebp
这两条指令的作用是对main函数中的 ebp进行压栈，以便返回时用（和第15步对应），同时将esp赋值为ebp(ebp->esp),一般本函数返回（和第16步对应）。
(gdb) si
0x08048335 4 {
(gdb) si
0x08048337 4 {
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb750 0xbffbb750
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb750 0xbffbb750
(gdb) i reg eip
eip 0x8048337 0x8048337
(gdb) x/12xw 0xbffbb750
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000002 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
可以看到ebp的内容被压栈，压在地址0xbffbb750处，其内容为0xbffbb778，与（12）中的值是一样的。
（12）执行下两条指令，并查看寄存器和栈的内容：
这两条指令是：
0x08048337 <foo+3>: sub $0x4,%esp
0x0804833a <foo+6>: movl $0x3,0xfffffffc(%ebp)
其作用是为fk赋值。
(gdb) si
6 fk = 3;
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb74c 0xbffbb74c
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb750 0xbffbb750
(gdb) i reg eip
eip 0x804833a 0x804833a
(gdb) x/12xw 0xbffbb740
0xbffbb740: 0x08048388 0x0804954c 0xbffbb758 0x08048269
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
(gdb) si
7 return 0;
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb74c 0xbffbb74c
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb750 0xbffbb750
(gdb) i reg eip
eip 0x8048341 0x8048341
(gdb) x/12xw 0xbffbb740
0xbffbb740: 0x08048388 0x0804954c 0xbffbb758 0x00000003
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
可以看到fk的值为3，地址为0xbffbb74c
（13）执行下一条指令（0x08048341 <foo+13>: mov $0x0,%eax），其作用是为eax清空，即使返回值为0。
(gdb) si
8 }
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb74c 0xbffbb74c
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb750 0xbffbb750
(gdb) i reg eip
eip 0x8048346 0x8048346
(gdb) i reg eax
eax 0x0 0
(gdb) x/12xw 0xbffbb740
0xbffbb740: 0x08048388 0x0804954c 0xbffbb758 0x00000003
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
（14）执行下一条指令（0x08048346 <foo+18>: leave）,这条指令可以分解为mov %ebp %esp和pop %ebp,其作用使弹出12步中保存的main函数中的ebp,为返回做准备.
(gdb) si
0x08048347 in foo (fi=1, fj=-1074022396) at cc.c:8
8 }
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb754 0xbffbb754
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg eip
eip 0x8048347 0x8048347
(gdb) x/12xw 0xbffbb750
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000002 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
（15）执行下一条指令（0x08048347 <foo+19>: ret），即pop eip,返回10步中保存的返回地址：
(gdb) si
0x0804837d in main () at cc.c:15
15 foo(mi,mj);
(gdb) i reg esp
esp 0xbffbb758 0xbffbb758
(gdb) i reg ebp
ebp 0xbffbb778 0xbffbb778
(gdb) i reg eip
eip 0x804837d 0x804837d
(gdb) x/12xw 0xbffbb750
0xbffbb750: 0xbffbb778 0x0804837d 0x00000001 0x00000002
0xbffbb760: 0xb7ee6ff4 0xb7ee6ff4 0x0804946c 0xb7ee6ff4
0xbffbb770: 0x00000002 0x00000001 0xbffbb7d8 0xb7dd4de3
（16）此时的eip值为0x804837d：0x0804837d <main+53>: add $0x8,%esp
后面的指令还有：
0x08048380 <main+56>: mov $0x0,%eax
0x08048385 <main+61>: leave
0x08048386 <main+62>: ret
其作用跟foo函数的一样，这里就不讲了，函数调用至此结束。
参考：http://ailantianlinux.spaces.live.com/blog/cns!170F6237803E4DB7!189.entry?_c=BlogPart
备注：程序的foo函数最开始的两句：
0x08048348 <main+0>: push %ebp
0x08048349 <main+1>: mov %esp,%ebp
可以使用gcc的omit-frame-pointer选项去掉，不过，这样在访问局部变量时会发生变化，可以写一个读取局部变量的小程序，调试对比其差别。
编译时使用static参数，将库函数包含到可执行文件中就可以对其进行反编译，查看到系统调用级的指令代码
- linux程序运行分析
- JForum程序运行分析
- JForum程序运行分析
- java程序运行分析
- 程序运行内存分析
- linux 后台运行程序
- linux程序自动运行
- linux程序后台运行
- Linux 后台运行程序
- linux后台运行程序
- linux程序后台运行
- linux运行java程序
- Linux后台运行程序
- linux后台运行程序
- linux后台运行程序
- linux 程序后台运行
- Linux后台运行程序
- 系统程序运行模式分析
- 在MFC下实现图像放大镜
- 在MFC下如何定义全局变量和全局函数
- ORACLE 常用的SQL语法和数据对象
- 微软信息化产品值得信赖吗？
- Oracle SQL性能优化技巧大总结
- linux程序运行分析
- 敢问顶在何方？
- new与异常
- 性能测试和压力测试的区别
- C语言的历史（转）（译）
- 北大青鸟4.0 S2 项目实战--MSSQL
- 唉～
- 更新中...[Java001~020]Java简单试题
- 序列化的使用 心得
