函数栈&EIP、EBP、ESP寄存器的作用

2018年9月14日01:38:56 1 522

这第一篇文章咱们就来重新认识一下EIP、EBP、ESP这三个寄存器,寄存器又好几个,但是为什么我们要单独看这几个呢?因为在很多情况下我们在调试的时候最注意的就是这三个寄存器,其实这几个寄存器都是为“栈”而生,下面将结合图片分别谈谈这几个寄存器。

0x01 栈的结构

“栈"想必大家都很熟悉了,我们再重复一遍他的几个重要性质和概念。

1、先进后出。
2、在内存中表现为从高地址往低地址增长。
3、栈顶:栈的最上方(低地址区)。
4、栈低:栈的最下方(高地址区)。

假设我们有一个函数:

下面是这个栈的结构图:

函数栈&EIP、EBP、ESP寄存器的作用

从栈的结构中我们可以看到,这个栈中周多个临时变量,数字的代表其入站顺序。其中ESP指向了var3,在栈的顶部,EBP指向了栈的底部。在EBP的下面还有一个EIP,这里其实可以理解为我们的函数返回地址。当return语句执行后,下一条指令的执行地址。那么var1是什么呢?其实这个是函数的参数,我么对应代码说明一下var1-var3。

var1:参数a
var2:变量b
var3:变量

当函数执行之前,函数的参数(a)会首先被push进栈里面,当进入函数之前,当前EIP的值也会被push进栈,进入函数后再将EBP压栈,所以形成了上面的结构,下面是该程序的main函数和fun函数(去掉了变量b)的汇编代码。

其实只要搞清楚上面的EIP、ESP、EBP的变化即可。

0x02 EIP、EBP、ESP的作用

EIP存储着下一条指令的地址,每执行一条指令,该寄存器变化一次。

EBP存储着当前函数栈底的地址,栈低通常作为基址,我们可以通过栈底地址和偏移相加减来获取变量地址(很重要)。

ESP就是前面说的,始终指向栈顶,只要ESP指向变了,那么当前栈顶就变了。

0x03 函数调用前后变化

函数调用的栈结构图其实是下面的这种情况:

函数栈&EIP、EBP、ESP寄存器的作用

再main函数没有调用完之前其部分变量仍然是存在栈中的。函数调用前后基本EIP、EBP、ESP基本变化流程如下:

1、调用函数中push ebp,将main函数的ebp压栈,然后mov ebp, esp将当前函数的esp赋给ebp,得到当前函数的栈底地址。

2、调用函数结束之前,执行leave指令,其实该指令等于下面两条指令:

此时fun相关数据全部被出栈,ebp将得重新到main函数的栈底地址,注意在执行ret指令时,将获取站内EIP数据,然后栈内的EIP也将出栈。程序跳转到函数下方。esp回到函数栈顶部,函数调用结束。

3、继续执行main函数内指令。

0x04 结束语

上面时函数的调用过程浅析,对学习栈溢出非常之重要必看必会系列。

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