1.说明
栈帧: 栈帧是指为一个函数调用单独分配的那部分栈空间。比如,当运行中的程序调用另一个函数时,就要进入一个新的栈帧,原来函数的栈帧称为调用者的帧,新的栈帧称为当前帧。被调用的函数运行结束后当前帧全部收缩,回到调用者的帧。
不管是较早的帧,还是调用者的帧,还是当前帧,它们的结构是完全一样的,因为每个帧都是基于一个函数,帧随着函数的生命周期产生、发展和消亡。这里用到了两个寄存器,%ebp
是基址指针(base pointer),它总是指向当前帧的底部;%esp
是栈指针(stack pointer),它总是指向当前帧的顶部。
a.执行函数前(已经调用)(prologue):
将参数逆序压入堆栈(这样在使用%ebp+偏移量
来访问参数时,可以不考虑参数的数量,直接用%ebp+8[, %ebp+12...]
等访问第1个至第N个参数)
pushl $3 # push the n parameter
pushl $2 # push the secondary parameter
pushl $1 # push the first parameter
call fun #
参数n
.
.
.
参数(3):
参数(2):
参数(1):
返回地址: <----esp
保存原来的%ebp
至栈中
pushl %ebp
.
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----esp
将现在的%ebp
(%ebp
应该始终指向当前栈的底部)赋值为%esp
movl %esp,%ebp
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----esp <----ebp
创建空间(下移%esp
指针)用于保存局部变量
subl $8,%esp
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----ebp
|
| <----esp
b.执行函数(body):
执行函数体,根据%ebp
以及偏移量来访问函数的参数,%esp
随着函数的执行动态变化。
c.返回(epilogue):
保存返回值至%eax
movl -n(%ebp), %eax
丢弃创建的空间(将%esp
指针移至当前%ebp
)
movl %ebp, %esp
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----ebp <----esp
|
|
弹出%ebp
的旧值装入现在%ebp
中(恢复了调用者的栈帧,%ebp
指向调用者的栈帧栈底)
popl %ebp
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址: <----esp
|
|
|
ret
指令通过把返回地址从堆栈中弹出到程序计数器,从而从该函数返回
ret
2.实例
一个计算2^3+5^2
的程序,定义了函数power
# in order to: show the function that can get the answer of x**n how work
# and get the result of 2**3+5**2
#
#
# variable: all variable in register, so .data is null
#
.section .data
.section .text
.globl _start
_start:
pushl $3 # push the secondary parameter
pushl $2 # push the first parameter
call power #
addl $8, %esp # stack pointer move afterwards
pushl %eax # save the first result from eax
pushl $2 # push the secondary parameter
pushl $5 # push the first parameter
call power
addl $8, %esp # stack pointer move afterwards
popl %ebx # pop the first result to ebx
# and the secondary result has in eax
addl %eax, %ebx # ebx = eax + ebx
movl $1, %eax # '1' is the linux system call exit() code
# ebx save the number to back
int $0x80
#
# in order to: function to get the result of x**n
#
# input: first parameter - n
# secondary parameter - x
#
# output: getback variable in %eax
#
# variable: %ebx - x
# %ecx - 3
#
# -4(%ebp) - save current number
# %eax - save temp number
.type power, @function
power:
pushl %ebp # save the old base pointer
movl %esp, %ebp # set base pointer to stack pointer
subl $4, %esp # save space for locat save
#
# n <--12(%ebp)
# x <--8(%ebp)
# backadress
# oldebp <--(%ebp)
movl 8(%ebp), %ebx # x <--(%esp) -4(%ebp)
movl 12(%ebp), %ecx #
movl %ebx, -4(%ebp) # save current result
power_loop_start:
cmpl $1, %ecx #
je end_power #
movl -4(%ebp), %eax #
imull %ebx, %eax #
movl %eax, -4(%ebp) #
decl %ecx # ecx-=1
jmp power_loop_start #
end_power:
movl -4(%ebp), %eax # backnumber in %eax
mov %ebp, %esp #
popl %ebp #
ret #
$ as --32 power.asm -o power.o
$ ld -m elf_i386 -s -o power power.o
$ ./power
$ echo $?
33
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