c/c++语言开发共享在C中获取帧指针

这是一个代码片段，通过扩展的内联asm获取ebp ，并通过追逐帧指针进行堆栈展开：

 struct stack_frame { struct stack_frame *prev; void *return_addr; } __attribute__((packed)); typedef struct stack_frame stack_frame; void backtrace_from_fp(void **buf, int size) { int i; stack_frame *fp; __asm__("movl %%ebp, %[fp]" : /* output */ [fp] "=r" (fp)); for(i = 0; i < size && fp != NULL; fp = fp->prev, i++) buf[i] = fp->return_addr; } 

我将展示两种读取下面寄存器的工作实现。 纯asm函数是get_ebp()和get_esp() 。 另一个实现为内联函数的get_esp_inline()是test-getbp.c顶部的get_esp_inline()和get_ebp_inline() 。

在getbp.S

 .section .text /* obviously incurring the cost of a function call to read a register is inefficient */ .global get_ebp get_ebp: movl %ebp, %eax ret .global get_esp get_esp: /* 4: return address pushed by caller */ lea 4(%esp), %eax ret 

在test-getbp.c

 #include  #include  /* see https://sourceware.org/systemtap/wiki/UserSpaceProbeImplementation */ #include  int32_t *get_ebp(void); int32_t *get_esp(void); __attribute__((always_inline)) uintptr_t *get_ebp_inline(void) { uintptr_t *r; __asm__ volatile ("movl %%ebp, %[r]" : /* output */ [r] "=r" (r)); return r; } __attribute__((always_inline)) uintptr_t *get_esp_inline(void) { uintptr_t *r; __asm__ volatile ("movl %%esp, %[r]" : /* output */ [r] "=r" (r)); return r; } int main(int argc, char **argv) { uintptr_t *bp, *sp; /* allocate some random data on the stack just for fun */ int a[10] = { 1, 3, 4, 9 }; fprintf(fopen("/dev/null", "r"), "%dn", a[3]); STAP_PROBE(getbp, getbp); /* a static probe is like a named breakpoint */ bp = get_ebp(); sp = get_esp(); printf("asm: %p, %pn", (void*)bp, (void*)sp); bp = get_ebp_inline(); sp = get_esp_inline(); printf("inline: %p, %pn", (void*)bp, (void*)sp); return 0; } 

我们现在可以编写一个GDB脚本来转储ebp和esp同时使用上面test-getbp.c定义的getbp静态探测器。

在test-getbp.gdb

 file test-getbp set breakpoint pending on break -p getbp commands silent printf "gdb: 0x%04x, 0x%04xn", $ebp, $esp continue end run quit 

要validation函数是否返回与GDB相同的数据：

 $ gdb -x test-getbp.gdb < ... > gdb: 0xffffc938, 0xffffc920 asm: 0xffffc938, 0xffffc920 inline: 0xffffc938, 0xffffc920 < ... > 

反汇编test-getbp main()会产生：

  0x08048370 <+0>: push %ebp 0x08048371 <+1>: mov %esp,%ebp 0x08048373 <+3>: push %ebx 0x08048374 <+4>: and $0xfffffff0,%esp 0x08048377 <+7>: sub $0x10,%esp 0x0804837a <+10>: movl $0x8048584,0x4(%esp) 0x08048382 <+18>: movl $0x8048586,(%esp) 0x08048389 <+25>: call 0x8048360  0x0804838e <+30>: movl $0x9,0x8(%esp) 0x08048396 <+38>: movl $0x8048590,0x4(%esp) 0x0804839e <+46>: mov %eax,(%esp) 0x080483a1 <+49>: call 0x8048350  0x080483a6 <+54>: nop 0x080483a7 <+55>: call 0x80484e4  0x080483ac <+60>: mov %eax,%ebx 0x080483ae <+62>: call 0x80484e7  0x080483b3 <+67>: mov %ebx,0x4(%esp) 0x080483b7 <+71>: movl $0x8048594,(%esp) 0x080483be <+78>: mov %eax,0x8(%esp) 0x080483c2 <+82>: call 0x8048320  0x080483c7 <+87>: mov %ebp,%eax 0x080483c9 <+89>: mov %esp,%edx 0x080483cb <+91>: mov %edx,0x8(%esp) 0x080483cf <+95>: mov %eax,0x4(%esp) 0x080483d3 <+99>: movl $0x80485a1,(%esp) 0x080483da <+106>: call 0x8048320  0x080483df <+111>: xor %eax,%eax 0x080483e1 <+113>: mov -0x4(%ebp),%ebx 0x080483e4 <+116>: leave 0x080483e5 <+117>: ret 

处的nop是静态探针。 有关如何读取寄存器的信息，请参阅两个printf调用的代码。

顺便说一句，你的代码中的这个循环对我来说很奇怪：

 while( esp <= ebp ) esp -= 4; 

不是吗？

 while (esp < ebp) esp +=4 

？

由于您依赖于特定于实现的详细信息，因此您需要提供有关目标的更多信息以获得准确的答案。 您没有指定回答问题的架构，编译器或操作系统。

根据您引用的寄存器名称以及您在＆t语法中使用的事实进行有根据的猜测，我将假设这是i386并且您正在使用gcc。

实现这一点的最简单方法是使用gcc变量属性，您可以尝试这个，这是一个gcc特定的语法来请求特定的寄存器。

 #include  #include  int main(int argc, char **argv) { const uintptr_t register framep asm("ebp"); fprintf(stderr, "val: %#xn", framep); return 0; } 

另一种方法是使用内联汇编来加载值，如下所示：

 #include  #include  int main(int argc, char **argv) { uintptr_t framep; asm("movl %%ebp, %0" : "=r" (framep)); fprintf(stderr, "val: %#xn", framep); return 0; } 

这要求32位寄存器进行写操作（=修饰符），并将其加载到framep上。 编译器负责提取您声明的值。

在gdb中，您可以打印该值并validation它是否与输出匹配。

 (gdb) b main Breakpoint 1 at 0x40117f: file ebp2.c, line 8. (gdb) r Starting program: /home/zero/a.exe [New Thread 4664.0x1290] [New Thread 4664.0x13c4] Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x28ac50) at ebp2.c:8 8 asm("movl %%ebp, %0" : "=r" (framep)); (gdb) n 10 fprintf(stderr, "val: %#xn", framep); (gdb) p/x framep $1 = 0x28ac28 (gdb) p/x $ebp $2 = 0x28ac28 (gdb) c Continuing. val: 0x28ac28 [Inferior 1 (process 4664) exited normally] (gdb) q 

请记住，您不能依赖此行为，即使在x86 gcc上也可以配置为不使用帧指针并手动跟踪堆栈使用情况。 这通常被Microsoft称为FPO，或者在其他平台上称为omit-frame-pointer。 这个技巧释放了另一个用于通用目的的寄存器，但使调试变得更加复杂。

你是正确的，eax通常用于x86调用约定中的返回值，我不知道为什么你post上的评论声称使用了堆栈。