函数调用期间的堆栈结构

Question

我的问题与堆栈分配,填充和对齐有关.考虑以下功能:

void func(int a,int b)
{
    char buffer[5];
}

在程序集级别,该函数如下所示:

pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
subl    $24, %esp

我想知道如何分配堆栈上的24个字节.据我所知,为char缓冲区分配了16个字节[5].我不明白为什么额外的8个字节用于它们以及如何分配它们.上面链接中的最佳答案表示它适用于退回和离开.有人可以扩展吗？

我在想堆栈结构如下所示:

[bottom] b , a , return address , frame pointer , buffer1 [top]

但这可能是错误的,因为我正在编写一个简单的缓冲区溢出并尝试更改返回地址.但由于某种原因,返回地址没有改变.堆栈上还有其他东西吗？

Answer 1

额外空间有几个原因.一个是变量的对齐.第二种是引入填充来检查堆栈(通常是调试版本而不是版本构建使用空间).第三种是为临时存储寄存器或编译器生成的临时变量提供额外的空间.

在C调用序列中,通常完成的方式是将有一系列推送指令将参数推入堆栈,然后使用调用指令调用该函数.调用指令将返回地址压入堆栈.

当函数返回时,调用函数将删除推送的参数.例如,对函数的调用(这是带有C++程序的Visual Studio 2005)将如下所示:

push    OFFSET ?pHead@@3VPerson@@A      ; pHead
call    ?exterminateStartingFrom@@YAXPAVPerson@@@Z ; exterminateStartingFrom
add esp, 4

这是将变量的地址压入堆栈,调用函数(函数名称按C++进行损坏),然后在被调用函数返回后,通过向堆栈指针添加用于表示的字节数来重新调整堆栈.地址.

以下是被调用函数的入口部分.这样做是为堆栈上的局部变量分配空间.请注意,在设置了入口环境之后,它会从堆栈中获取函数参数.

push    ebp
mov ebp, esp
sub esp, 232                ; 000000e8H
push    ebx
push    esi
push    edi
lea edi, DWORD PTR [ebp-232]

当函数返回时,它基本上将堆栈调整回调用函数时的位置.每个函数负责清理它在返回之前对堆栈所做的任何更改.

pop edi
pop esi
pop ebx
add esp, 232                ; 000000e8H
pop ebp
ret 0

您提到您正在尝试更改返回地址.从这些示例中可以看出,返回地址是在推入堆栈的最后一个参数之后.

这是关于函数调用约定的简短写法.另请参阅有关英特尔汇编程序指令的本文档.

做一些使用Visual Studio 2005的示例,我看到如果我执行以下代码,我可以访问此示例函数的返回.

void MyFunct (unsigned short arg) {
    unsigned char  *retAddress = (unsigned char *)&arg;
    retAddress -=4;
    printf ("Return address is 0x%2.2x%2.2x%2.2x%2.2x\n", retAddress[3], retAddress[2], retAddress[1], retAddress[0]);
}

请注意,此Windows 32位寻址的调用汇编程序指令似乎将返回地址按字节顺序放置,其中返回地址从低字节到高字节存储.