資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：當(dāng)函數(shù)返回時，系統(tǒng)棧會彈出該函數(shù)所對應(yīng)的棧幀。四寄存器與函數(shù)棧幀每一個函數(shù)獨占自己的棧幀空間。棧幀調(diào)整具體包括。
棧是函數(shù)執(zhí)行的內(nèi)存區(qū)域，是C語言運行時最重要的元素之一
寄存器是CPU內(nèi)部用來存放數(shù)據(jù)的一些小型存儲區(qū)域，用來暫時存放參與運算的數(shù)據(jù)和運算結(jié)果。
寄存器有eax,ebx,ecx,edx,還有ebp，esp。本文主要介紹最后兩個，由于寄存器不是本次博客的重點，其他請自行了解！
| ESP | 棧指針寄存器(extended stack pointer)，其內(nèi)存放著一個指針，該指針永遠(yuǎn)指向系統(tǒng)棧最上面一個棧幀的棧頂 |
|---|---|
| EBP | 基址指針寄存器(extended base pointer)，其內(nèi)存放著一個指針，該指針永遠(yuǎn)指向系統(tǒng)棧最上面一個棧幀的底部 |
想要了解函數(shù)棧幀，就必須先了解好這兩個地址。
ebp,esp這兩個寄存器中存放的是地址，且這兩個地址是用來維護(hù)函數(shù)棧幀的
棧區(qū)：
用于動態(tài)地存儲函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系，以保證被調(diào)用函數(shù)在返回時恢復(fù)到母函數(shù)中繼續(xù)執(zhí)行。
棧的最常見操作有兩種：
壓棧（push）
彈棧（pop）
用于標(biāo)識棧的屬性也有兩個：
棧頂（top）
棧底（ base）。
什么意思？
可以把棧想象成一摞撲克牌。
| push | 為棧增加一個元素的操作叫做推，相當(dāng)于在這摞撲克牌的最上面再放上一張。 |
|---|---|
| pop | 從棧中取出一個元素的操作叫做流行，相當(dāng)于從這摞撲克牌取出最上面的一張。 |
| pop | 從棧中取出一個元素的操作叫做流行，相當(dāng)于從這摞撲克牌取出最上面的一張。 |
|---|---|
| base | 標(biāo)識棧底位置，它記錄著撲克牌最下面一張的位置。base用于防止?？蘸罄^續(xù)彈棧（牌發(fā)完時就不能再去揭了）。很明顯，一般情況下，base是不會變動的。 |
以下面代碼為例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include 當(dāng)中央處理器在執(zhí)行調(diào)用Add函數(shù)的時候，會從代碼區(qū)中
主要函數(shù)對應(yīng)的機(jī)器指令的區(qū)域跳轉(zhuǎn)到Add函數(shù)對應(yīng)的機(jī)器指令區(qū)域，在那里取指并執(zhí)行；當(dāng)Add函數(shù)執(zhí)行完閉，需要返回的時候，又會跳回到主要函數(shù)對應(yīng)的指令區(qū)域，緊接著調(diào)用Add后面的指令繼續(xù)執(zhí)行主要函數(shù)的代碼。
如下圖：
那么中央處理器是怎么知道要去Add函數(shù)的代碼區(qū)取指，
在執(zhí)行完Add后又是怎么知道跳回到主要函數(shù)（而不是其他未知的代碼區(qū)）的呢？
這是因為
當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時，系統(tǒng)棧會為這個函數(shù)開辟一個新的棧幀，并把它壓入棧中。這個棧幀中的內(nèi)存空間被它所屬的函數(shù)獨占，正常情況下是不會和別的函數(shù)共享的。當(dāng)函數(shù)返回時，系統(tǒng)棧會彈出該函數(shù)所對應(yīng)的棧幀。
每一個函數(shù)獨占自己的棧幀空間。當(dāng)前正在運行的函數(shù)的棧幀總是在棧頂。
函數(shù)棧幀：
esp和ebp之間的內(nèi)存空間為當(dāng)前棧幀，esp標(biāo)識了當(dāng)前棧幀的頂部，ebp標(biāo)識了當(dāng)前棧幀的底部。
函數(shù)調(diào)用大致包括以下幾個步驟。
（1）參數(shù)入棧：將參數(shù)從右向左依次壓入系統(tǒng)棧中。 （2）返回地址入棧：將當(dāng)前代碼區(qū)調(diào)用指令的下一條指令地址壓入棧中，供函數(shù)返回時繼續(xù)執(zhí)行。
（3）代碼區(qū)跳轉(zhuǎn)：處理器從當(dāng)前代碼區(qū)跳轉(zhuǎn)到被調(diào)用函數(shù)的入口處。
（4）棧幀調(diào)整：具體包括。保存當(dāng)前棧幀狀態(tài)值，已備后面恢復(fù)本棧幀時使用（ebp入棧）；將當(dāng)前棧幀切換到新棧幀（將esp值裝入ebp，更新棧幀底部）；給新棧幀分配空間（把esp減去所需空間的大小，抬高棧頂）；
將上面的代碼轉(zhuǎn)到反匯編模式查看
對應(yīng)觀察：
1.函數(shù)返回過程
（1）保存返回值：通常將函數(shù)的返回值保存在寄存器EAX中。
（2）彈出當(dāng)前棧幀，恢復(fù)上一個棧幀。
1.在堆棧平衡的基礎(chǔ)上，給esp加上棧幀的大小，降低棧頂，回收當(dāng)前棧幀的空間。
2.將當(dāng)前棧幀底部保存的前棧幀ebp值彈入ebp寄存器，
復(fù)出上一個棧幀。
3.將函數(shù)返回地址彈給ebi寄存器。
（3）跳轉(zhuǎn)：按照函數(shù)返回地址跳回母函數(shù)中繼續(xù)執(zhí)行。
本文內(nèi)容來自于《oday安全軟件漏洞分析技術(shù)》第2版與自己學(xué)習(xí)筆記所，本文僅記述自己學(xué)習(xí)歷程與僅供自己學(xué)習(xí)，復(fù)習(xí)用，不做任何商業(yè)用途。
若有興趣深入了解函數(shù)棧幀，請自行查閱王清主編的《Oday安全：軟件漏洞分析技術(shù)（第2版）》一書。
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