20145314郑凯杰《信息安全系统设计基础》GDB调试32位汇编堆栈分析
本篇博客将对第五周博客中的GDB调试32位汇编堆栈进行分析
首先放上以前环境配置的图：
图1：
测试代码：
#include <stdio.h>
int g(int x){
return x+5;
}
int f(int x){
return g(x)+3;
}
int main(ing argv,char *argc[]){
return f(7)+14;
}
汇编堆栈分析过程：
预热
首先，进行最简单的helloworld的测试，用以熟悉步骤
图2:
使用gcc - g example.c -o example -m32指令在64位的机器上产生32位汇编，然后使用gdb example指令进入gdb调试器：
用 b 位置 语句先在main函数处设置一个断点，r一下，使用disassemble指令获取汇编代码
图3：
图4：
完成预热，开始执行我的代码wk5run.c
正式汇编栈堆分析
图5：
按上面的步骤跑wk5run.c，并用gdb 进入gdb调试器，并查看汇编代码
图6：
设置断点在main函数处，并查看寄存器的值。
图7:
接下来改设断点至g函数，同样的步骤
图8：
图9：
调试过程
元知识：
- 单步执行使用
si - 单步执行时输出正在执行的语句
display /i $pc - 输出对应的寄存器中的值，方便我们跟踪调试
i r $xxx
对于断点设在main的情况，我们进行 跟踪调试
图10：
%eip为当前执行的指令的地址，%eax用于实参存储，计算，%ebp、%esp用于存储栈指针地址
接下来使用si进行单步执行，然后继续观察
图11：
通过观察，我们可以看到，main的值上涨2，而此时esp的值会-4.
分析：这是因为call指令使
图12：
再次进行单步执行，我们发现esp值已经发生变化，说明程序按照流程正在进行。
分析：此时eip中的值入栈了，明显的看到了esp值改变
图13：
程序进动，上一个函数的基址入栈，当前%esp作为新基址
图14：
分析：%esp的值减4，然后eax中增加了6，是为了后面的计算作准备，根据后面来分析。
我知道最终输出的值是在%eax中输出的，因此我直接不断进行si指令并在每一次调出“i r $eip $ebp $esp $eax”来查看各寄存器中的值。
直到出现以下界面：
图15：
从图中可以看到ebp、esp的值首先变化，然后带动最终的eax寄存器中的值也从原来的空到现在有值的变化。
还可以看到，现在已经开始地址入栈了，调用了g函数
图16：
接下来继续执行，g函数中的步骤在一步一步进行，%eax中的值也随着步骤在增长
图17：
此后出现了ret语句，所以对此前的所有语句进行一次分析：
- 在调用f函数时，call指令将会将下一条指令的地址入栈
- 在push语句时，标明该步骤需要数值出栈。
- call语句将吓一跳指令地址入栈
接下来遇到其他语句：
图18：
pop语句：出栈，将地址弹到%ebp中。
ret指令：将之前入栈的代码地址弹回%eip中，此后开始执行f函数
add指令：简单的将寄存器中的值相加
图19:
程序如上执行，这里我们遇到了一个leave指令
不是很懂leave指令是做啥的，参考了卢肖明的博客之后，我发现他这么说的
图20：
也就是说，leave指令起到的是恢复功能，其原理是先进行寄存器对齐对位，然后再进行弹栈操作。
另一方面，在寄存器中的值也是按照步骤而上涨
图21：
最终，完成执行，分析也到此结束。
| 指令 | %esp | %ebp | %eip | %eax | 堆栈 |
|---|---|---|---|---|---|
| push $0x7 | 0xffffd098 | 0xffffd098 | 0x80483fc | 0xf7fbadbc | 0x0 |
| call 0x80483e6 | 0xffffd094 | 0xffffd098 | 0x80483fe | 0xf7fbadbc | 0x7 0x0 |
| push 0xffffd098 | 0xffffd094 | 0xffffd098 | 0x80483fe | 0xf7fbadbc | 0x08048403 0x7 0x0 |
| mov %esp %ebp | 0xffffd08c | 0xffffd098 | 0x80483e7 | 0xf7fbadbc | 0x08048403 0x7 0x0 |
| pushl 0x8(%ebp) | 0xffffd08c | 0xffffd08c | 0x80483e9 | 0xf7fbadbc | 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| call 0x80483db(g) | 0xffffd088 | 0xffffd08c | 0x80483ec | 0xf7fbadbc | 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| push %ebp | 0xffffd084 | 0xffffd08c | 0x80483db | 0xf7fbadbc | 0xffffd08c 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| mov %esp %ebp | 0xffffd080 | 0xffffd08c | 0x80483dc | 0xf7fbadbc | 0xffffd08c 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| mov (0x8)%ebp %eax | 0xffffd080 | 0xffffd080 | 0x80483de | 0xf7fbadbc | 0xffffd08c 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| add $ox5 %eax | 0xffffd080 | 0xffffd080 | 0x80483e1 | 0x7 | 0xffffd08c 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| pop %ebp | 0xffffd080 | 0xffffd080 | 0x80483e4 | 0xc | 0x80483ec 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| ret | 0xffffd084 | 0xffffd08c | 0x80483e5 | 0xc | 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| add $0x4 $esp | 0xffffd088 | 0xffffd08c | 0x80483f1 | 0xc | 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| add $0x3 $eax | 0xffffd08c | 0xffffd08c | 0x80483f4 | 0xc | 0xffffd08c 0x08048403 0x7 0x0 |
| leave | 0xffffd08c | 0xffffd08c | 0x80483f7 | 0xf | 0x08048403 0x7 0x0 |
| ret | 0xffffd090 | 0xffffd0898 | 0x80483f8 | 0xf | 0x7 0x0 |
| add $0x4 $esp | 0xffffd094 | 0xffffd0898 | 0x8048403 | 0xf | 0x7 0x0 |
| add $0x13 $eax | 0xffffd098 | 0xffffd0898 | 0x8048406 | 0xf | 0x7 0x0 |
| leave | 0xffffd098 | 0xffffd0898 | 0x8048409 | 0x22 | 0x0 |
| ret | 0xffffd09c | 0x0 | 0x804840a | 0x22 | |
| add $0x10 $esp | 0xffffd0a0 | 0x0 | 0x7e21637 | 0x22 | |
| sub 0xc %esp | 0xffffd0b0 | 0x0 | 0x7e2163a | 0x22 | |
| push %eax | 0xffffd0a4 | 0x0 | 0x7e2163d | 0x22 | |
| call 0xf7e377b0 | 0xffffd0a0 | 0x0 | 0x7e2163e | 0x22 | |
| call 0xf7f260d9 | 0xffffd09c | 0x0 | 0x7e377b0 | 0x22 |