x86 体系结构

寄存器及编译流程

lab/01-register/main.S

操作示例

info reg
info reg eax
p $esp

layout asm
layout reg

ubuntu 分清 32 位和 64 位, 如果是 64 为系统需要安装 32 为支持库

apt install gcc-multilib

栈操作 push/pop

1. esp 指向栈的顶端
2. ebp 指向栈的基地址
3. push 操作时, esp = esp - 4, ebp 不变 (32b)
4. pop 操作时, esp = esp + 4, ebp 不变

origin:
   addr      data
   0x0008 |   1 |
   0x0007 |   0 | <- ebp  <-esp
   0x0006 |   0 |
   0x0005 |   2 |
   0x0004 |   2 |
   0x0003 |   2 |

push: 操作后
   addr     data
   0x0008 |   1 |
   0x0007 |   0 | <- ebp
   0x0006 |   0 |
   0x0005 |   2 |
   0x0004 |   2 |
   0x0003 |   2 |        <-esp

pop: 操作后
   addr     data
   0x0008 |   1 |
   0x0007 |   0 | <- ebp <-esp
   0x0006 |   0 |
   0x0005 |   2 |
   0x0004 |   2 |
   0x0003 |   2 |

lab/02-stack/main.S

.gdbinit 定义 hook, 设置 watch point

define hook-stepi
  if $ebp > 0
    # printf "ebp=%p, esp=%p\n", $ebp, $esp
    x/4x $ebp-16
    x/i $eip
  end
end

starti
watch $ebp
watch $esp

分支跳转 jmp

通常汇编的跳转通过 cmp, je, jmp 等指令配合实现，例如

jmp label

lab/03-control-flow/jump.S

函数调用 call/ret

函数调用也属于简单的跳转指令, 例如

• call 调用函数
• ret 函数返回

lab/03-control-flow/fcall.S

使用 gcc 编译的真实函数调用

gcc -m32 -O0 adder.c -o adder.out
objdump -d adder.out > adder.asm

lab/03-control-flow/adder.c

0000118d <add>:
    118d:	55                      push   %ebp
    118e:	89 e5                   mov    %esp,%ebp
    1190:	83 ec 10                sub    $0x10,%esp
    1193:	e8 49 00 00 00          call   11e1 <__x86.get_pc_thunk.ax>
    1198:	05 44 2e 00 00          add    $0x2e44,%eax
    119d:	8b 55 08                mov    0x8(%ebp),%edx
    11a0:	8b 45 0c                mov    0xc(%ebp),%eax
    11a3:	01 d0                   add    %edx,%eax
    11a5:	89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%ebp)
    11a8:	8b 45 fc                mov    -0x4(%ebp),%eax
    11ab:	c9                      leave
    11ac:	c3                      ret

000011ad <main>:
    11ad:	55                      push   %ebp
    11ae:	89 e5                   mov    %esp,%ebp
    11b0:	83 ec 10                sub    $0x10,%esp
    11b3:	e8 29 00 00 00          call   11e1 <__x86.get_pc_thunk.ax>
    11b8:	05 24 2e 00 00          add    $0x2e24,%eax
    11bd:	c7 45 f4 03 00 00 00    movl   $0x3,-0xc(%ebp)
    11c4:	c7 45 f8 04 00 00 00    movl   $0x4,-0x8(%ebp)
    11cb:	ff 75 f8                push   -0x8(%ebp)
    11ce:	ff 75 f4                push   -0xc(%ebp)
    11d1:	e8 b7 ff ff ff          call   118d <add>
    11d6:	83 c4 08                add    $0x8,%esp
    11d9:	89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%ebp)
    11dc:	8b 45 fc                mov    -0x4(%ebp),%eax
    11df:	c9                      leave
    11e0:	c3                      ret