为什么ESP指向[esp+0xc]？

Question

我想学习一些汇编，现在我有一个问题，ESP 在主函数的函数调用期间将初始化的整数转移到。

C 代码：

#include<stdio.h>


int main() {
    int hallo = 5;
}

当我用 GCC 编译这个文件并用命令反编译它时 objdump -M intel -D a.exe | grep -A20 main.

然后它看起来像这样：

00401460 <_main>:
  401460:       55                      push   ebp
  401461:       89 e5                   mov    ebp,esp
  401463:       83 e4 f0                and    esp,0xfffffff0
  401466:       83 ec 10                sub    esp,0x10
  401469:       e8 42 05 00 00          call   4019b0 <___main>
  40146e:       c7 44 24 0c 05 00 00    mov    DWORD PTR [esp+0xc],0x5
  401475:       00
  401476:       b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
  40147b:       c9                      leave
  40147c:       c3                      ret
  40147d:       90                      nop
  40147e:       90                      nop
  40147f:       90                      nop

00401480 <__setargv>:
  401480:       55                      push   ebp
  401481:       89 e5                   mov    ebp,esp
  401483:       57                      push   edi
  401484:       56                      push   esi
  401485:       53                      push   ebx
--
004019b0 <___main>:
  4019b0:       a1 28 70 40 00          mov    eax,ds:0x407028
  4019b5:       85 c0                   test   eax,eax
  4019b7:       74 07                   je     4019c0 <___main+0x10>
  4019b9:       f3 c3                   repz ret
  4019bb:       90                      nop
  4019bc:       8d 74 26 00             lea    esi,[esi+eiz*1+0x0]
  4019c0:       c7 05 28 70 40 00 01    mov    DWORD PTR ds:0x407028,0x1
  4019c7:       00 00 00
  4019ca:       eb 94                   jmp    401960 <___do_global_ctors>
  4019cc:       90                      nop
  4019cd:       90                      nop
  4019ce:       90                      nop
  4019cf:       90                      nop

004019d0 <.text>:
  4019d0:       83 ec 1c                sub    esp,0x1c
  4019d3:       8b 44 24 24             mov    eax,DWORD PTR [esp+0x24]
  4019d7:       83 f8 03                cmp    eax,0x3
  4019da:       74 14                   je     4019f0 <.text+0x20>
  4019dc:       85 c0                   test   eax,eax

我希望最后一个汇编命令是mov DWORD PTR [esp+0xF],0x5， 因为 Stack 是从上到下增长的，并且由于 Little Endian，ESP 必须定位在 [esp+0xF] 上，才能将接下来的 4 字节（整数）填充到 Position [esp+0xc]。

Answer 1

不，[esp+0xF] 的双字存储会将 4 个字节写入 [esp + 0x0f .. 0x12]，这甚至不是双字对齐的。

如果您对Relation between endianness and stack-growth direction 和那里的旧答案感到困惑，那是可以理解的；他们完全错了，所以我发布了一个正确的。

双字的地址始终是其任何组成字节的最低地址。（这适用于大端和小端系统）。

保留 16 个字节并存储到 [esp+0xc] 存储到这 16​​ 个字节中最高地址的 4 个字节。

[esp+0xc] 处的双字是（从 LSB 到 MSB 的顺序）地址 ESP +0xc、+0xd、+0xe 和 +0xf 处的字节。

对于（假设的）大端 x86，它会使用相同的字节，但该顺序是 MSB 到 LSB。 dword 的地址仍然是[esp+0xc]。

这些都与push 做esp-=4 而不是esp+=4 有任何联系。具有向上增长堆栈的系统仍然使用一个字/双字中的最低字节地址作为该多字节整数的地址。就像在 C 中一样，数组或结构的地址是第一个元素的地址。事实上，这就是为什么 C 地址以这种方式工作的原因。

---

由于堆栈向下增长，因此 gcc 会选择在已保存的 EBP 值下方放置一个本地空间是有道理的，并在 call 之前将剩余的空间用作堆栈对齐的填充（到CRT 辅助函数___main)。

尽管 32 位 Windows ABI 不需要 16 字节堆栈对齐，但 gcc 还是选择这样做（默认为 -mpreferred-stack-boundary=4 : 2^4 = 16）

---

顺便说一句，如果您在启用优化的情况下进行编译，显然所有这些噪音都会消失。然后主要可以ret。或者也许仍然需要调用___main，但可以优化掉本地。

您可以减少噪音，但仍然可以通过将 GCC init 设置为 volatile 并使用 -O3 编译来将其设为本地。或者将其地址传递给另一个非内联函数。

---

为什么ESP指向[esp+0xc]？

嗯？这甚至没有意义。 ESP 指向[esp]。您实际上是在问为什么 GCC 选择使用寻址模式 [esp+0xc] 而不是其他一些位移。