esp和ebp寄存器

一、概括说明

http://bbs.chinaunix.net/thread-1777156-1-1.html

esp是栈指针，是CPU机制决定的，push、pop指令会自动调整esp的值

又因为函数的参数和局部变量，其实是与进入函数那时的esp相关的，但由于esp在函数运行中会不停的变，
因此保存当前esp到一个ebp中保持不变，后续用ebp来访问参数和局部变量就很清楚。
而且还方便于调试器分析函数调用过程中的堆栈情况。

这个ebp也不是必须的，实际esp虽然不停在变，但具体变化编译器是可以编译其计算出来的，因此直接使用esp来访问局部变量和参数也是可行的。gcc有个编译参数 -fomit-frame-pointer 就是干这个事的

二、实例分析

http://blog.163.com/yichangjun1989@126/blog/static/131972028201442221956603/

#include <stdio.h>

int func(int param1 ,int param2,int param3)

{

        int var1 = param1;

        int var2 = param2;

        int var3 = param3;

 

        printf("var1=%d,var2=%d,var3=%d",var1,var2,var3);

        return var1;

}

 

int main(int argc, char* argv[])

{

        int result = func(1,2,3);

 

        return 0; 

}

首先说明，在堆栈中变量分布是从高地址到低地址分布，EBP是指向栈底的指针，在过程调用中不变，又称为帧指针。ESP指向栈顶，程序执行时移动，ESP减小分配空间，ESP增大释放空间，ESP又称为栈指针。

下面来逐步分析函数的调用过程

1.函数main执行，main各个参数从右向左逐步压入栈中，最后压入返回地址

2.执行第15行，3个参数以从左向右的顺序压入堆栈，及从param3到param1，栈内分布如下图：

 3.然后是返回地址入栈：此时的栈内分布如下：

4.第3行函数调用时，通过跳转指令进入函数后，函数地址入栈后，EBP入栈，然后把当前ESP的值给EBP，对应的汇编指令：

push ebpmov ebp esp

   此时栈顶和栈底指向同一位置，栈内分布如下：

 

5.第5行开始执行， int var1 = param1; int var2 = param2; int var3 = param3;按申明顺序依次存储。对应的汇编：

mov 0x8(%ebp),%eaxmov %eax,-0x4(%ebp)

  其中将[EBP+0x8]地址里的内容赋给EAX，即把param的值赋给EAX，然后把EAX的中的值放到[EBP-4]这个地址里，即把EAX值赋给var1，完成C代码 int var1 = param1，其他变量雷同。

6.第9行，输出结果，第10行执行 对应的汇编代码：

mov  -0x4(%ebp),%eax

 最后通过eax寄存器保存函数的返回值；

 

 

7.调用执行函数完毕，局部变量var3，var2，var1一次出栈，EBP恢复原值，返回地址出栈，找到原执行地址，param1，param2，param3依次出栈，函数调用执行完毕

三、实例分析2

http://blog.csdn.net/hudashi/article/details/7820338

一直对寄存器ESP和EBP的概念总是有些混淆，查看定义ESP是栈顶指针，EBP是存取堆栈指针。还是不能很透彻理解。之后借于一段汇编代码，总算是对两者有个比较清晰的理解。

下面是按调用约定__stdcall 调用函数test(int p1,int p2)的汇编代码

假设执行函数前堆栈指针ESP为NN

push   p2    ;参数2入栈, ESP -= 4h , ESP = NN - 4h

push   p1    ;参数1入栈, ESP -= 4h , ESP = NN - 8h

call test    ;压入返回地址 ESP -= 4h, ESP = NN - 0Ch  

;//进入函数内

{

push   ebp                        ;保护先前EBP指针， EBP入栈， ESP-=4h, ESP = NN - 10h

mov    ebp, esp                   ;设置EBP指针指向栈顶 NN-10h

mov    eax, dword ptr  [ebp+0ch]  ;ebp+0ch为NN-4h,即参数2的位置

mov    ebx, dword ptr  [ebp+08h]  ;ebp+08h为NN-8h,即参数1的位置

sub    esp, 8                     ;局部变量所占空间ESP-=8, ESP = NN-18h

...

add    esp, 8                     ;释放局部变量, ESP+=8, ESP = NN-10h

pop    ebp                        ;出栈,恢复EBP, ESP+=4, ESP = NN-0Ch

ret    8                          ;ret返回,弹出返回地址,ESP+=4, ESP=NN-08h, 后面加操作数8为平衡堆栈,ESP+=8,ESP=NN, 恢复进入函数前的堆栈.

}

看完汇编后,再看EBP和ESP的定义,哦,豁然开朗,

原来ESP就是一直指向栈顶的指针,而EBP只是存取某时刻的栈顶指针,以方便对栈的操作,如获取函数参数、局部变量等。