c - Mac OS X x86-64 中指令指针的寻址

Question

我想更多地了解汇编，并写了一个小例子:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

void f() {
  unsigned char i[4];
  i[0] = 5;
  i[1] = 6;
  i[2] = 7;
  i[3] = 8;
  int j = 0;
  for(j=0; j < 20; j++)
    printf("%02X\n", i[j]);

}

int main() {
  int i[5];
  i[0] = 3;
  i[1] = 3;
  i[2] = 3;
  i[3] = 3;
  i[4] = 3;
  f();
  return 0;
}

我的目标是查看指令指针的实际返回地址，由调用确定当启动 f() 时，在 main() 中调用 q。

我使用 gdb 反汇编 main() 并得到以下内容

 Dump of assembler code for function main:
 0x0000000100000eb0 <main+0>:   push   %rbp
 0x0000000100000eb1 <main+1>:   mov    %rsp,%rbp
 0x0000000100000eb4 <main+4>:   sub    $0x20,%rsp
 0x0000000100000eb8 <main+8>:   movl   $0x3,-0x1c(%rbp)
 0x0000000100000ebf <main+15>:  movl   $0x3,-0x18(%rbp)
 0x0000000100000ec6 <main+22>:  movl   $0x3,-0x14(%rbp)
 0x0000000100000ecd <main+29>:  movl   $0x3,-0x10(%rbp)
 0x0000000100000ed4 <main+36>:  movl   $0x3,-0xc(%rbp)
 0x0000000100000edb <main+43>:  callq  0x100000e40 <f>
 0x0000000100000ee0 <main+48>:  movl   $0x0,-0x8(%rbp)
 0x0000000100000ee7 <main+55>:  mov    -0x8(%rbp),%eax
 0x0000000100000eea <main+58>:  mov    %eax,-0x4(%rbp)
 0x0000000100000eed <main+61>:  mov    -0x4(%rbp),%eax
 0x0000000100000ef0 <main+64>:  add    $0x20,%rsp
 0x0000000100000ef4 <main+68>:  pop    %rbp
 0x0000000100000ef5 <main+69>:  retq 

所以我期望找到规定的指令指针返回地址为0x0000000100000ee0，因为这是callq之后的下一条指令。当我运行我的程序时，我得到(我将它们分为 4 组，以便您可以更好地阅读它们):

05
06
07
08

40
1B
08
56

FF
7F
00
00

E0
EE
B7
09

01
00
00
00

00
00
00
00

03
00
00
00

03
00
00
00

03
00
00
00

03
00
00
00

好的，这样我就可以看到我在 f() 中写入局部变量的 5,6,7,8，并且我可以看到 main() 的局部变量那些 4 字节整数，它们已被设置为3. 在 5,6,7,8 之后(这是一个 64 位系统)，我期望接下来的 8 个字节对 %rbp 寄存器的先前值进行编码，然后接下来的 8 个字节包含指令指针的返回地址。所以返回地址应该是

E0
EE
B7
09

01
00
00
00

现在，当我将其与我期望从 gdb 获得的 0x0000000100000ee0 进行比较时，我可以在最后 4 个字节中看到 00000001，并且在第一个字节中可以看到 00000ee0 中的 e0。但为什么我没有得到我所期望的结果呢？我考虑过字节排序(我相信 Mac OS X 是小端字节序)，但是根据我的理解，这并不能解释我在这里看到的内容。

欢迎任何意见，

谢谢大家

克里斯托夫

Answer 1

尝试该程序并运行多次。

#include <stdio.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
    int foo;

    printf("%p %p\n", main, &foo);
    return 0;
}

我很确定您每次都会得到不同的地址。 MacOS 具有与位置无关的二进制文件，并且堆栈也始终改变位置。这是一项安全功能。

如果您在 gdb 中运行程序，您可能会得到您所期望的结果，因为 gdb 禁用随机化以使调试更容易。