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前言
栈是函数执行的内存区域，是C语言运行时最重要的元素之一
一、寄存器
1.寄存器是什么？
寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。
2.寄存器的类型
寄存器有eax,ebx,ecx,edx,还有ebp，esp。本文主要介绍最后两个，由于寄存器不是本次博客的重点，其他请自行了解！
| ESP | 栈指针寄存器(extended stack pointer)，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶 |
|---|---|
| EBP | 基址指针寄存器(extended base pointer)，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部 |
想要了解函数栈帧，就必须先了解好这两个地址。
ebp,esp这两个寄存器中存放的是地址，且这两个地址是用来维护函数栈帧的
二、栈
1.栈区是什么
栈区：
用于动态地存储函数之间的调用关系，以保证被调用函数在返回时恢复到母函数中继续执行。
2.栈区的常见操作
栈的最常见操作有两种：
压栈（push）
弹栈（pop）
用于标识栈的属性也有两个：
栈顶（top）
栈底（ base）。
什么意思？
可以把栈想象成一摞扑克牌。
| push | 为栈增加一个元素的操作叫做推，相当于在这摞扑克牌的最上面再放上一张。 |
|---|---|
| pop | 从栈中取出一个元素的操作叫做流行，相当于从这摞扑克牌取出最上面的一张。 |
| pop | 从栈中取出一个元素的操作叫做流行，相当于从这摞扑克牌取出最上面的一张。 |
|---|---|
| base | 标识栈底位置，它记录着扑克牌最下面一张的位置。base用于防止栈空后继续弹栈（牌发完时就不能再去揭了）。很明显，一般情况下，base是不会变动的。 |
三、函数栈帧
1.函数调用时发生了什么？
以下面代码为例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
int z = 0;
z = x + y;
return z;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = Add(a, b);
printf("%d\n", c);
return 0;
}
当中央处理器在执行调用Add函数的时候，会从代码区中
主要函数对应的机器指令的区域跳转到Add函数对应的机器指令区域，在那里取指并执行；当Add函数执行完闭，需要返回的时候，又会跳回到主要函数对应的指令区域，紧接着调用Add后面的指令继续执行主要函数的代码。
如下图：
那么中央处理器是怎么知道要去Add函数的代码区取指，
在执行完Add后又是怎么知道跳回到主要函数（而不是其他未知的代码区）的呢？
这是因为
当函数被调用时，系统栈会为这个函数开辟一个新的栈帧，并把它压入栈中。这个栈帧中的内存空间被它所属的函数独占，正常情况下是不会和别的函数共享的。当函数返回时，系统栈会弹出该函数所对应的栈帧。
四、寄存器与函数栈帧
每一个函数独占自己的栈帧空间。当前正在运行的函数的栈帧总是在栈顶。
函数栈帧：
esp和ebp之间的内存空间为当前栈帧，esp标识了当前栈帧的顶部，ebp标识了当前栈帧的底部。
函数调用大致包括以下几个步骤。
（1）参数入栈：将参数从右向左依次压入系统栈中。 （2）返回地址入栈：将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中，供函数返回时继续执行。
（3）代码区跳转：处理器从当前代码区跳转到被调用函数的入口处。
（4）栈帧调整：具体包括。保存当前栈帧状态值，已备后面恢复本栈帧时使用（ebp入栈）；将当前栈帧切换到新栈帧（将esp值装入ebp，更新栈帧底部）；给新栈帧分配空间（把esp减去所需空间的大小，抬高栈顶）；
将上面的代码转到反汇编模式查看
对应观察：
1.函数返回过程
（1）保存返回值：通常将函数的返回值保存在寄存器EAX中。
（2）弹出当前栈帧，恢复上一个栈帧。
1.在堆栈平衡的基础上，给esp加上栈帧的大小，降低栈顶，回收当前栈帧的空间。
2.将当前栈帧底部保存的前栈帧ebp值弹入ebp寄存器，
复出上一个栈帧。
3.将函数返回地址弹给ebi寄存器。
（3）跳转：按照函数返回地址跳回母函数中继续执行。
最后
本文内容来自于《oday安全软件漏洞分析技术》第2版与自己学习笔记所，本文仅记述自己学习历程与仅供自己学习，复习用，不做任何商业用途。
若有兴趣深入了解函数栈帧，请自行查阅王清主编的《Oday安全：软件漏洞分析技术（第2版）》一书。
