程序是怎么运行的？

     也许我们习惯了在IDE环境中敲代码、执行程序，只需一个键就能完成从编译、汇编、链接到显示结果的所有工作。。

那么你有没有疑惑过，当你执行一个简单的C程序时，它内部到底发生了什么呢？下面我们就从汇编语言的层面上来分析一下程序运行的全过程。

     假设我写了一个简单的a+b的程序：

     接下来我把它编译成汇编代码。注意：在Unix/Linux下使用的是AT&T格式的汇编语言，而Dos/Windows下是Intel风格的汇编。这两者在语法格式上还是有很大的不同的。由于这里是在Linux系统上编译的，所以产生的是AT&T格式的汇编。

将上面的代码保存为main.c。下面对main.c进行编译：

 

1. gcc –S –o main.s main.c -m32

 

     这里的-S表示输出汇编代码（如果不加的话就直接生产目标文件了）。后面的-m32表示生成32位的汇编代码。

执行这条命令后，产生了如下汇编代码main.s：

     注意：生成的汇编代码会有一些其它的信息，这里我把它们删了，我们只分析和我们的C代码密切相关的部分。

     我们知道，系统会为每个进程分配一个堆栈空间（关于进程的堆栈空间的详细介绍请参考《Unix环境高级编程》）：

     程序中的变量包括函数调用占用的都是栈的空间，它的地址是向下递减的。那么初始化栈假设是这样的：

     这里为了简化问题，假设栈底地址为100，由于地址向下递减，所以依次是96,92,88.....

%ebp和%esp是寄存器，其中%ebp存放的是栈底指针，而%esp存放的是栈顶指针。

 

     首先从main函数开始执行：

pushl %ebp      

     表示把%ebp寄存器中的内容压入堆栈，这时%esp就指向地址96处了（栈顶指针自动减4，因为是按32位寻址的。。）。

movl %esp,%ebp

     表示将栈顶指针赋值给栈底指针，那么这时%ebp就是96了。

subl $24,%esp

     将栈顶指针减去24，这时%esp指向72.

movl $1,-12(%ebp)

movl $2,-8(%ebp)

     这两条指令表示把立即数1和2分别放置到（%ebp）减去12和减去8的位置上。

movl -8(%ebp),%eax

movl %eax,4(%esp)

     表示把2赋给%eax，然后再放置在（%esp）+4的位置上。下面两天指令也相同。 发现没？这里就是在给函数add()传递参数呢。。

     此时，栈的情况如下：

     接下来执行：

call add

     call指令开始调用add函数，它的作用相当于下面两天指令：

pushl %eip
movel add %eip

     其中%eip寄存器存放的是当前执行的指令的地址。这里调用了call以后，相当于把当前指令的地址压入栈中，此时%esp指向68，然后把add函数要执行的指令的地址赋给%eip。

     接下来开始执行add函数中的指令，流程和上面的一样。

     这时又用pushl %ebp把栈底指针入栈，你可能会有疑问，为什么每次调用一个函数都需要把%ebp入栈呢？其实你会发现，当add函数执行到后来，有一个popl %ebp指令，这个指令相当于把原来入栈的%ebp又恢复原值了，这个时候的%ebp指向的就是main函数的栈底了（相当于又回到main函数的环境了）。当然add函数里还有一个ret，ret指令代表popl %eip，就是把原来的%eip有恢复原值了，这样代码执行流就回到了main函数中调用add函数的下一条指令了。

 

     当main函数执行完movl %eax,-4(%ebp)后，开始执行leave，leave指令相当于如下两条指令：

mov %ebp,%esp
pop %ebp

     发现了吗？这里相当于恢复调用main函数之前的栈情况了，借着执行ret后就回到原先的指令流了。这时候栈就恢复到最开始的状态啦。。简单吧？关于函数调用过程中栈空间的变化情况现在了解一点了吗？