1.说明
函数调用时通过栈帧来实现的,栈帧是指为一个单独的函数调用单独分配的那部分栈空间。当运行中的程序调用另一个函数时,就要申请一个新的栈帧,原来函数的栈帧被保存(函数没有执行完,只是调用了另一个函数)。
因为每次函数调用都基于相同的约定,所以每个函数的栈帧的结构都是相同的,但栈帧会随着不同的函数的生命周期而发展,所以需要用到寄存器在每个函数的栈帧中定位。%ebp
是基址指针(stack pointer),它总是指向当前帧的底部;%esp
是栈指针(base pointer),它总是指向当前帧的顶部。
当被调用的函数运行结束后当前帧会全部收缩(通过移动%esp
的指向来实现),同时还原%ebp
,回到调用者的帧。
a.执行函数前(已经调用)(prologue):
将参数逆序压入堆栈(这样在使用%ebp+偏移量
来访问参数时,可以不考虑参数的数量,直接用%ebp+8, %ebp+12...
等访问第1个至第N个参数)
汇编程序:
pushl $3 # push the n parameter
pushl $2 # push the secondary parameter
pushl $1 # push the first parameter
call fun #
栈的变化:
参数n
.
.
.
参数(3):
参数(2):
参数(1):
返回地址: <----esp
保存原来的%ebp
至栈中
汇编程序:
pushl %ebp
栈的变化:
.
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----esp
将现在的%ebp
(%ebp
应该始终指向当前栈的底部)赋值为%esp
汇编程序:
movl %esp,%ebp
栈的变化:
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----esp <----ebp
创建空间(下移%esp
指针)用于保存局部变量
汇编程序:
subl $8,%esp
栈的变化:
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----ebp
|
| <----esp
b.执行函数(body):
c.返回(epilogue):
保存返回值至%eax
汇编程序:
movl -n(%ebp), %eax
丢弃创建的空间(将%esp
指针移至当前%ebp
)
汇编程序:
movl %ebp, %esp
栈的变化:
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址:
%ebp(原) <----ebp <----esp
|
|
弹出%ebp
的旧值装入现在%ebp
中(恢复了调用者的栈帧,%ebp
指向调用者的栈帧)
汇编程序:
popl %ebp
栈的变化:
参数3:
参数2:
参数1:
返回地址: <----esp
|
|
|
ret
指令通过把返回地址从堆栈中弹出到程序计数器,从而从该函数返回
汇编程序:
ret
2.实例
一个计算2^3+5^2
的程序,定义了函数power
# in order to: show the function that can get the ans of x**n how work
# and get the result of 2**3+5**2
#
#
# variable: all variable in register, so .data is null
#
.section .data
.section .text
.globl _start
_start:
pushl $3 # push the secondary parameter
pushl $2 # push the first parameter
call power #
addl $8, %esp # stack pointer move afterwards
pushl %eax # esp+8 save the first result from eax
pushl $2 # push the secondary parameter
pushl $5 # push the first parameter
call power
addl $8, %esp # stack pointer move afterwards
popl %ebx # pop the first result to ebx
# and the secondary result has in eax
addl %eax, %ebx # ebx = eax + ebx
movl $1, %eax # '1' is the linux system call exit() code
# ebx save the number to back
int $0x80
#
# in order to: function to get the result of x**n
#
# input: first parameter - n
# secondary parameter - x
#
# outut: getback variable in %eax
#
# variable: %ebx - x
# %ecx - 3
#
# -4(%ebp) - save current number
# %eax - save temp number
.type power, @function
power:
pushl %ebp # save the old base pointer
movl %esp, %ebp # set base pointer to stack pointer
subl $4, %esp # save space for locat save
#
# n <--12(%ebp)
# x <--8(%ebp)
# backadress
# oldebp <--(%ebp)
movl 8(%ebp), %ebx # x <--(%esp) -4(%ebp)
movl 12(%ebp), %ecx #
movl %ebx, -4(%ebp) # save current result
power_loop_start:
cmpl $1, %ecx #
je end_power #
movl -4(%ebp), %eax #
imull %ebx, %eax #
movl %eax, -4(%ebp) #
decl %ecx # ecx-=1
jmp power_loop_start #
end_power:
movl -4(%ebp), %eax # backnumber in %eax
mov %ebp, %esp #
popl %ebp #
ret #