2020-2021-1 20209318《Linux内核原理与分析》第二周作业

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汇编基础

Intel 处理器系列也称为x86，32位的体系结构称为IA32，64位体系结构称为x86-64。

IA32所含有的寄存器包括：

• 4个数据寄存器(EAX EBX ECX EDX)
• 2个变址和指针寄存器(ESI EDI)
• 2个指针寄存器(ESP EBP)
• 6个段寄存器(ES CS SS DS FS GS)
• 1个指令指针寄存器(EIP)
• 1个标志寄存器(EFlags)

汇编指令包含操作码和操作数，其中操作数分为：

• 立即数即常数，如$8；
• 寄存器数，表示某个寄存器中保存的值，如%eax；而对字节操作而言，是8个单字节寄存器中的一个，如%al；
• 存储器引用，根据计算出的有效地址来访问存储器的某个位置。

汇编指令：

• 寄存器寻址

      movl %eax, %edx

• 立即寻址

      movl $0x123, %edx

• 直接寻址

      movl 0x123, %edx

• 变址寻址

      movl 4(%ebx), %edx

• 进栈

      pushl %eax

• 出栈

      popl %eax

• 函数调用

      call 0x12345

• 函数返回

      ret

• 建立函数堆栈enter

      push1 %ebp

      movl %esp, %ebp

• 撤销函数堆栈leave

      movl %ebp, %esp

      popl %ebp

反汇编 C 程序

1.创建.c文件

$ vim main.c

2.编译main.c并运行

$ gcc main.c -o main
$ ./main
$ echo $?

3.将main.c编译成汇编代码

$ gcc –S –o main.s main.c -m32

main.s文件:

    .file	"main.c"
    .text
    .globl	g
    .type	g, @function
g:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    endbr32
    pushl	%ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl	%esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    movl	8(%ebp), %eax
    addl	$3, %eax
    popl	%ebp
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size	g, .-g
    .globl	f
    .type	f, @function
f:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    endbr32
    pushl	%ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl	%esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    pushl	8(%ebp)
    call	g
    addl	$4, %esp
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size	f, .-f
    .globl	main
    .type	main, @function
main:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    endbr32
    pushl	%ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl	%esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    pushl	$8
    call	f
    addl	$4, %esp
    addl	$1, %eax
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc
.LFE2:
    .size	main, .-main
    .section	.text.__x86.get_pc_thunk.ax,"axG",@progbits,__x86.get_pc_thunk.ax,comdat
    .globl	__x86.get_pc_thunk.ax
    .hidden	__x86.get_pc_thunk.ax
    .type	__x86.get_pc_thunk.ax, @function
__x86.get_pc_thunk.ax:
.LFB3:
    .cfi_startproc
    movl	(%esp), %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE3:
    .ident	"GCC: (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 9.3.0"
    .section	.note.GNU-stack,"",@progbits
    .section	.note.gnu.property,"a"
    .align 4
    .long	 1f - 0f
    .long	 4f - 1f
    .long	 5
0:
    .string	 "GNU"
1:
    .align 4
    .long	 0xc0000002
    .long	 3f - 2f
2:
    .long	 0x3
3:
    .align 4
4:

分析汇编代码

main.s中以.开头是都是用于链接的辅助信息，在实际过程中不被执行，删除他们得到纯汇编代码

g:   
    pushl	%ebp     
    movl	%esp, %ebp      
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    movl	8(%ebp), %eax
    addl	$3, %eax
    popl	%ebp     
    ret     
f:
    pushl	%ebp
    movl	%esp, %ebp
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    pushl	8(%ebp)
    call	g
    addl	$4, %esp
    leave
    ret
main:
    pushl	%ebp
    movl	%esp, %ebp
    call	__x86.get_pc_thunk.ax
    addl	$_GLOBAL_OFFSET_TABLE_, %eax
    pushl	$8
    call	f
    addl	$4, %esp
    addl	$1, %eax
    leave
    ret

寄存器：

• eip：指向指令
• ebp：指向堆栈栈底
• esp：指向堆栈栈顶
• eax：暂存数值

遇到的问题

直接复制实验楼的命令粘到虚拟机中，会提示错误：“没有那个文件或目录”，手动输入命令后错误消失