“Linux内核分析”实验报告

Linux内核分析：实验一

潘俊洋 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

计算机体系结构与程序运行过程

现代计算机大都采用的是“冯.诺依曼”体系结构，它的核心思想是：程序存储，指令和数据不加区分的放在一个存储器中。由指令指针寄存器保存着下一条将要执行指令的地址，这个寄存器在32位系统中叫eip，64位系统中叫rip。

指令是用二进制编码的，难于记忆。为了更有效的编写程序，人们就发明了汇编语言，它是对二进制指令的一种简单映射。平常我们所写的程序都需要编译成二进制，才能被机器执行。

实验截图：

1.开始的截图

2.mian.s的代码

3.反汇编代码

代码分析：

从main函数开始：

pushl %ebp movl %esp, %ebp

这两条指令的意思是保存栈基指针的内容，然后把栈顶指针拷贝给栈基指针。也就是把栈基指针压栈，然后使栈基指针指向栈顶指针。

这样做使得函数保存了调用之钱的状态信息，便于函数返回。函数调用堆栈逻辑上是由多个堆栈叠加起来的。

subl $4, %esp movl $23, (%esp)

这两条指令的意思是栈顶指针下以4个单位，分配了一个单元，第二条指令将数值23存储到刚刚分配的个单元中。

所以这两条指令的作用是将数值23压入堆栈。

call f

这是一条函数调用指令。call f调用f函数，首先把指令指针寄存器EIP的内容（即下一条指令的位置）保存到堆栈中，然后把函数f函数的起始地址拷贝给EIP寄存器。

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

subl $4, %esp

movl 8(%ebp), %eax

movl %eax, (%esp)

call g 现在执行的是f函数。前两条指令和main中的前两条指令含义相同。对于第4条指令指汇编程序的变址寻址方式，

它的含义是将栈基指针的内容加上8对应的存储单元（即23所在的存储单元）的内容传送给累加寄存器EAX。下一条指令再把EAX内容拷贝给栈顶指针所指的位置。

call g调用g函数。

popl %ebp

这条指令相当于：movl (%esp),%ebp add $4,%esp。

实现将之前压入栈的栈基指针EBP的内容出栈到EBP中。

Leave：恢复堆栈状态

ret返回

总结：通过分析C程序的反汇编代码，对程序在计算内部的执行过程有了一个直观的认识，在函数调用中，栈起了举足轻重的作用，

整个程序的运行过程其实就是每次从 eip 指向的地址取出一条指令执行，然后eip自增很多计算机安全方面的漏洞都直接间接的利用了栈。