如何生成干净可阅读的汇编代码

转载：如何生成干净可阅读的汇编代码 - 泰晓科技 (tinylab.org)

新版 gcc 默认开启了几个选项，导致学习汇编语言，尤其是入门的同学，很难。

以如下代码为例：

1. $ cat demo.c
2. #include <stdio.h>
4. int main(void)
5. {
6. int i;
7. char buffer[64];
9. i = 1;
10. buffer[0] = 'a';
12. return 0;
13. }

下面这条指令可以生成比较干净简洁的代码：

1. $ gcc -fno-stack-protector -fomit-frame-pointer -fno-asynchronous-unwind-tables -S demo.c

结果如下：

1. $ cat demo.s
2. .file "demo.c"
3. .text
4. .globl main
5. .type main, @function
6. main:
7. movl $1, -4(%rsp)
8. movb $97, -80(%rsp)
9. movl $0, %eax
10. ret
11. .size main, .-main
12. .ident "GCC: (Ubuntu 8.3.0-16ubuntu3~16.04) 8.3.0"
13. .section .note.GNU-stack,"",@progbits

加个 -m32 参数就可以生成 32 位的：

1. $ gcc -fno-stack-protector -fomit-frame-pointer -fno-asynchronous-unwind-tables -m32 -S demo.c
2. $ cat demo.s
3. .file "demo.c"
4. .text
5. .globl main
6. .type main, @function
7. main:
8. subl $80, %esp
9. movl $1, 76(%esp)
10. movb $97, 12(%esp)
11. movl $0, %eax
12. addl $80, %esp
13. ret
14. .size main, .-main
15. .ident "GCC: (Ubuntu 8.3.0-16ubuntu3~16.04) 8.3.0"
16. .section .note.GNU-stack,"",@progbits

稍微做个解释：

• -fno-stack-protector：去掉 stack 保护，stack protector 用于检查 stack 是否被踩
• -fomit-frame-pointer：不用 fp 寄存器 rbp/ebp，直接用 stack 寄存器 rsp/esp 就好了
• -fno-asynchronous-unwind-tables：消除 .eh_frame section

.eh_frame 是 DWARF-based unwinding 用来实现 backtrace(), __attribute__((__cleanup__(f))), __buildtin_return_address(n), pthread_cleanup_push 等，具体请参考 assembly - Why GCC compiled C program needs .eh_frame…。现在无论是否用到这些功能，gcc 都加了 .eh_frame，所以不用的时候直接删除掉也无妨。

另外，Stack Protector 不是看上去的那么强大，从原理上看，如果刚好跳过了预设了值的位置去踩的话，Stack Protector 其实是检测不出来的，当然，有总比没有好。

下面这种是可以检测出来的：

1. $ cat demo.c
2. #include <stdio.h>
4. int main(void)
5. {
6. char buffer[2];
7. int i;
9. i = 1;
10. buffer[0] = 'a';
12. buffer[3] = 'b';
14. printf("hello.world");
16. return 0;
17. }

编译和运行，确保可以生成 coredump：

1. $ gcc -o demo demo.c
2. $ ulimit -c unlimited
3. $ ./demo
4. *** stack smashing detected ***: ./demo terminated
5. hello.worldAborted (core dumped)

用 gdb 分析 coredump：

1. $ gdb demo core
2. [New LWP 89783]
3. Core was generated by `./demo'.
4. Program terminated with signal SIGABRT, Aborted.
5. #0 0x00007f76507fc428 in __GI_raise (sig=sig@entry=6) at ../sysdeps/unix/sysv/linux/raise.c:54
6. 54 ../sysdeps/unix/sysv/linux/raise.c: No such file or directory.
7. (gdb) bt
8. #0 0x00007f76507fc428 in __GI_raise (sig=sig@entry=6) at ../sysdeps/unix/sysv/linux/raise.c:54
9. #1 0x00007f76507fe02a in __GI_abort () at abort.c:89
10. #2 0x00007f765083e7ea in __libc_message (do_abort=do_abort@entry=1,
11. fmt=fmt@entry=0x7f765095649f "*** %s ***: %s terminated ") at ../sysdeps/posix/libc_fatal.c:175
12. #3 0x00007f76508e015c in __GI___fortify_fail (msg=<optimized out>, msg@entry=0x7f7650956481 "stack smashing detected")
13. at fortify_fail.c:37
14. #4 0x00007f76508e0100 in __stack_chk_fail () at stack_chk_fail.c:28
15. #5 0x00000000004005c0 in main ()
16. (gdb)

可以粗略定位到有 Stack Overflow 的函数，但不能定位到具体哪一行踩了数据。

参考：gcc栈溢出保护机制：stack-protector - ArnoldLu - 博客园 (cnblogs.com)