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一文帶你深度解析Linux ARM的函數(shù)棧(看完秒懂)

2022-03-30 20:00 作者:補(bǔ)給站Linux內(nèi)核  | 我要投稿

引言

  • 這篇文章簡(jiǎn)要說(shuō)說(shuō)函數(shù)是怎么傳入?yún)?shù)的,我們都知道,當(dāng)一個(gè)函數(shù)調(diào)用使用少量參數(shù)(ARM上是少于等于4個(gè))時(shí),參數(shù)是通過(guò)寄存器進(jìn)行傳值(ARM上是通過(guò)r0,r1,r2,r3),而當(dāng)參數(shù)多于4個(gè)時(shí),會(huì)將多出的參數(shù)壓入棧中進(jìn)行傳遞(其實(shí)在函數(shù)調(diào)用過(guò)程中也會(huì)把r0,r1,r2,r3傳遞的參數(shù)壓入棧),具體是什么實(shí)現(xiàn)的呢,我們看看。 函數(shù)棧

  • 首先我們需要了解一下linux下一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存地址空間是如何布局的,在linux中,0~3G的虛擬地址為進(jìn)程所有,3G~4G由內(nèi)核所使用,每一個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的0~3G內(nèi)存地址空間。當(dāng)進(jìn)程進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí),我們都知道傳入被調(diào)用函數(shù)的參數(shù)是通過(guò)棧進(jìn)行操作的,這里我們只需要簡(jiǎn)單了解一下linux的內(nèi)存地址空間中的棧是自頂向下生長(zhǎng)的,就是棧底出于高地址處,棧頂出于低地址處。

  • 好的,簡(jiǎn)單了解了內(nèi)存地址空間的棧后,我們還需要簡(jiǎn)單了解一下EBP和ESP這兩個(gè)寄存器,EBP是用保存棧低地址的,而ESP用于保存棧頂?shù)刂?,而每一次函?shù)調(diào)用會(huì)涉及到一個(gè)棧幀。

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  • 舉個(gè)實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明一下一個(gè)函數(shù)幀的特點(diǎn),比如:

  • 在以上例子中棧幀情況如下圖所示:


  • 從圖例中可以看出,當(dāng)A函數(shù)沒(méi)有調(diào)用B函數(shù)時(shí),A函數(shù)的棧幀只保存著局部變量,而EBP(棧底指針)指向的是A函數(shù)的函數(shù)棧幀頭,而當(dāng)A函數(shù)調(diào)用B函數(shù)時(shí),A函數(shù)會(huì)將B函數(shù)所需要的參數(shù)從右往左壓入棧(在例子中先壓入3,之后是2,最后是1),之后會(huì)將A調(diào)用完B之后所需要運(yùn)行的第一條指令壓入棧,此時(shí)建立一個(gè)B的棧幀,具體流程:

  1. 從右往左將B函數(shù)所需參數(shù)壓入棧

  2. 壓入執(zhí)行完B函數(shù)之后的第一條指令地址

  3. 建立B棧幀

  4. 壓入A棧幀的棧底

  5. 壓入B函數(shù)保護(hù)的寄存器

  6. 壓入B函數(shù)的局部變量




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