Ramka stosu na przykładzie funkcji C++

Ramka stosu na przykładzie funkcji C++
HA
  • Rejestracja:ponad 10 lat
  • Ostatnio:około rok
  • Postów:98
0

Mam taki krótki kod w C++:

Kopiuj
#include <iostream>

using namespace std;

int triangle(int width, int height)
{
    int array[5] = {0,1,2,3,4};
    int area;
    area = width * height / 2;
    return area;
}

int main()
{
    triangle(2, 2);
    return 0;
}

Disassembler funkcję tłumaczy tak:

Kopiuj
0x401350	push   ebp
0x401351	mov    ebp,esp
0x401353	sub    esp,0x20
0x401356	mov    DWORD PTR [ebp-0x18],0x0
0x40135d	mov    DWORD PTR [ebp-0x14],0x1
0x401364	mov    DWORD PTR [ebp-0x10],0x2
0x40136b	mov    DWORD PTR [ebp-0xc],0x3
0x401372	mov    DWORD PTR [ebp-0x8],0x4
0x401379	mov    eax,DWORD PTR [ebp+0x8]
0x40137c	imul   eax,DWORD PTR [ebp+0xc]
0x401380	mov    edx,eax
0x401382	shr    edx,0x1f
0x401385	add    eax,edx
0x401387	sar    eax,1
0x401389	mov    DWORD PTR [ebp-0x4],eax
0x40138c	mov    eax,DWORD PTR [ebp-0x4]
0x40138f	leave
0x401390	ret

Z tego co rozpisuje sobie na kartce stos wygląda tak:

Kopiuj

    -32      -28       -24    -20     -16    -12    -8      -4      0       +4    +8      +12
  [     ][local area][  0  ][  1  ][   2  ][  3  ][  4  ][  ?  ][OLD EBP][ RET ][HEIGHT][WIDTH]
  ^                                                             ^
 esp                                                           ebp

Te liczby na górze to pozycja od epb, któremu został przypisany adres poprzedniego esp instrukcją mov ebp, esp.
I jeśli dobrze to rozpisałem to zastanawia mnie co znajduje się na pozycji [epb-4] i dlaczego wskaźnik esp powędrował, aż na pozycję ebp-32, skoro jest tylko jedna zmienna lokalna area, która powinna być pod adresem ebp-28. I dlaczego ta zmienna lokalna nie jest wykorzystywana w dalszych instrukcjach tylko zamiast tego inne rejestry?

HA
*Jedna zmienna lokalna area nie wliczając tablicy array[5] oczywiście.
fasadin
  • Rejestracja:ponad 13 lat
  • Ostatnio:prawie 3 lata
  • Postów:4882
0

Nie znam się ale wydaje mi się że chodzi o to
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment

Przez to wyrównanie adres jest na pozycji 32

superdurszlak
  • Rejestracja:prawie 7 lat
  • Ostatnio:około 20 godzin
  • Lokalizacja:Kraków
  • Postów:1999
4

Tak, ogólnie operując na pamięci kompilatory wyrównują adresy do określonej pełnej liczby bajtów (często do 8B, ale czasami też do innych wielokrotności 2, np do 4B - zależy od architektury).

Jeśli chodzi i disassembly - pewnie kompilowałeś z optymalizacjami, więc kompilator słusznie uznał, że nie ma sensu odkładać wyniku w jakieś-tam odrębne miejsce w pamięci, skoro można od razu zwrócić ;) nie pamiętam dokładnie jak to jest w x86 a jak w innych assembly, ale zwykle wartość zwracana (lub jej adres) jest umieszczana w określonym rejestrze lub w określonym miejscu na stosie.

Gdybyś dla odmiany skompilował to bodajże z -O0, kompilator powinien niemal po każdej operacji na rejestrach zrzucić ich wartość do pamięci, a przed każdym użyciem załadować ponownie (to się chyba nazywało memory spilling). Gdybyś operował na naprawdę wielu zmiennych i zabrakło by wolnych rejestrów ogólnego przeznaczenia, możliwe że wartość z wynikiem została by odłożona gdzieś na stosie. O ile użył byś do czegoś tych obliczeń, bo gdyby kompilator uznał że są zbyteczne prawdopodobnie zostały by wyrzucone i/lub uproszczone w trakcie optymalizacji ;)


edytowany 3x, ostatnio: superdurszlak
enedil
  • Rejestracja:ponad 11 lat
  • Ostatnio:około 18 godzin
  • Postów:1027
0

@superdurszlak: Flagi do debugowania nie wpływają na postać kodu wynikowego, poza tym się zgodzę. Na x86 wartość zwracana znajduje się w rejestrze eax jeśli jest niewiększa niż 4 bajty, a w przeciwnym wypadku funkcja dostaje jeden "dodatkowy" argument - pierwszym argumentem staje się wskaźnik na miejsce gdzie zapisać wartość wynikową.

Wszystko jest opisane tutaj w tym PDFie, od strony 40.
http://www.sco.com/developers/devspecs/abi386-4.pdf

Na marginesie, zupełnie nie rozumiem po co uczyć się teraz 32 bitowego assemblera zamiast wersji 64 bitowej. Nie kojarzę kiedy ostatnio uruchamiałem jakiś kod 32 bitowy poza starymi grami. 64 bitowa wersja jest również w wielu aspektach prostsza (np. łatwiej odgadnąć jakie argumenty przyjmuje funkcja, gdyż pierwsze 6 argumentów jest odkładane w rejestrach a nie na stosie, zatem w momencie wywołania zazwyczaj od razu widać co w tych rejestrach jest umieszczane, w.p.p. do stosu na którym potencjalnie mogły być już odłożone oczekiwane wartości.

superdurszlak
Poprawiłem, dawno tego nie robiłem i już trochę pozapominałem
HA
  • Rejestracja:ponad 10 lat
  • Ostatnio:około rok
  • Postów:98
0
enedil napisał(a):

Na marginesie, zupełnie nie rozumiem po co uczyć się teraz 32 bitowego assemblera zamiast wersji 64 bitowej...

To ze względu na to, że w języku polskim brakuje dobrych publikacji o x64, a w dodatku w ręce wpadła mi książka "Shellcoders Handbook", która omawia architekturę x32.

Azarien
  • Rejestracja:ponad 21 lat
  • Ostatnio:około 9 godzin
0
enedil napisał(a):

Na marginesie, zupełnie nie rozumiem po co uczyć się teraz 32 bitowego assemblera zamiast wersji 64 bitowej. Nie kojarzę kiedy ostatnio uruchamiałem jakiś kod 32 bitowy poza starymi grami. 64 bitowa wersja jest również w wielu aspektach prostsza

A w wielu jest trudniejsza, jak choćby kolejne rejestry wzdłuż i wszerz.

(np. łatwiej odgadnąć jakie argumenty przyjmuje funkcja, gdyż pierwsze 6 argumentów jest odkładane w rejestrach a nie na stosie

Tya, tylko zapamiętaj kolejność tych rejestrów. W dodatku w 32-bitach faktycznie da się ręcznie kodzić i potem to debugować, podczas gdy 64-bitowy calling convention (przynajmniej pod Windows) przewiduje w zasadzie wyłącznie generowanie kodu przez kompilatory. Spróbuj napisać z palca i bez tony makr proceduralny kod tak by spełnić wszystkie konwencje by w razie wyjątku debugger pokazał sensowny call stack.

edytowany 1x, ostatnio: Azarien
enedil
hmm, z windowsem nie mam wielkiego związku, ale na linuksie byłem w stanie pisać rzeczy pod 64 bity gdzie gdb umiał mi poradzić o co biega
enedil
a kolejne rejestry to jest zbawienie, bo nie trzeba pamiętać co gdzie pod jakim offsetem było w pamięci
Azarien
niestety "stack unwinding" pod Win x64 jest pogięty.
HA
  • Rejestracja:ponad 10 lat
  • Ostatnio:około rok
  • Postów:98
0
Kopiuj
0x401389    mov    DWORD PTR [ebp-0x4],eax
0x40138c    mov    eax,DWORD PTR [ebp-0x4]

Najpierw z rejestru eax, który służył do obliczeń wrzucany jest wynik pod adres [ebp-4], a następnie do rejestru eax wrzucany jest z powrotem ten wynik z [ebp-4].
Rozumiem, że te dwie linie są zbędne? I ten adres [ebp-4] mógłbym sobie darować, gdybym miał sam napisać taką funkcję w asm.

I mam jeszcze jedno pytanie. Kiedy ustawiam breakpoint na funkcję, która jest przed funkcją main, to disassembler działa jakby na sucho, bez argumentów, a jak breakpoint ustawiam na instrukcji zaraz po jej wywołaniu to wyświetla tylko:

Kopiuj
call   0x401350 <triangle(int, int)>

Można jakoś podejrzeć działanie funkcji z przekazanymi argumentami? Bo te przesunięcia bitowe shr i sar wydają się dość dziwne i czy w przypadku wywołania funkcji

Kopiuj
triangle(2, 2);

te przesunięcia będą inne?

edytowany 1x, ostatnio: haracz
Kliknij, aby dodać treść...

Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj <u>underline</u>.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, <b>, <i>, <kbd>, <del>, <strong>, <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, <sub>, <sup> oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H<sub>2</sub>O i m<sup>2</sup> otrzymasz: H2O i m2.

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript
document.write('Hello World');
```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy  by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

  • Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
  • Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
  • Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
  • Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

  • Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

  • Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

  • Alt+L - zaznaczenie całej linii
  • Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
  • Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
  • Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

  • Ctrl+Enter - dodaj post
  • ⌘+Enter - dodaj post (MacOS)