Warum ist der Aufrufstapel so aufgebaut?

Question

Ich habe gerade mit dem Aufrufstapel gespielt und versucht, die Rücksprungadresse einer Funktion usw. zu ändern, und habe schließlich dieses Programm in C geschrieben:

#include<stdio.h>

void trace(int);
void func3(int);
void func2(int);
void func1(int);

int main(){

    int a = 0xAAAA1111;

    func1(0xFCFCFC01);

    return 0;

}

void func1(int a){

    int loc = 0xBBBB1111;

    func2(0xFCFCFC02);

}

void func2(int a){

    int loc1 = 0xCCCC1111;
    int loc2 = 0xCCCC2222;

    func3(0xFCFCFC03);

}

void func3(int a){

    int loc1 = 0xDDDD1111;
    int loc2 = 0xDDDD2222;
    int loc3 = 0xDDDD3333;

    trace(0xFCFCFC04);

}

void trace(int a){

    int loc = 0xEEEE1111;

    int *ptr = &loc;

    do {
    printf("0x%08X : %08X\n", ptr, *ptr, *ptr);
    } while(*(ptr++) != 0xAAAA1111);

}

(Entschuldigung für die Länge)

Das Ergebnis ist die folgende Ausgabe (mit von mir hinzugefügten Kommentaren):

0xBF8144D4 : EEEE1111 //local int in trace
0xBF8144D8 : BF8144F8 //beginning of trace stack frame
0xBF8144DC : 0804845A //return address for trace to func3
0xBF8144E0 : FCFCFC04 //int passed to trace
0xBF8144E4 : 08048230 //(possibly) uninitialized padding
0xBF8144E8 : 00000000 //padding
0xBF8144EC : DDDD3333 //local int in func3
0xBF8144F0 : DDDD2222 //local int in func3
0xBF8144F4 : DDDD1111 //local int in func3
0xBF8144F8 : BF814518 //beginning of func3 stack frame
0xBF8144FC : 08048431 //return address for func3 to func2
0xBF814500 : FCFCFC03 //parameter passed to func3
0xBF814504 : 00000000 //padding
0xBF814508 : 00000000 //padding
0xBF81450C : 00000000 //padding
0xBF814510 : CCCC2222 //local int in func2
0xBF814514 : CCCC1111 //local int in func2
0xBF814518 : BF814538 //beginning of func2 stack frame
0xBF81451C : 0804840F //return address for func2 to func1
0xBF814520 : FCFCFC02 //parameter passed to func2
0xBF814524 : 00000000 //padding
0xBF814528 : BF816728 //uninitialized padding
0xBF81452C : B7DF3F4E //uninitialized padding
0xBF814530 : B7EA61D9 //uninitialized padding
0xBF814534 : BBBB1111 //local int in func1
0xBF814538 : BF814558 //beginning of func1 stack frame
0xBF81453C : 080483E8 //return address for func1 to main
0xBF814540 : FCFCFC01 //parameter passed to func1
0xBF814544 : 08049FF4 //(maybe) padding
0xBF814548 : BF814568 //(maybe) padding
0xBF81454C : 080484D9 //(maybe) padding
0xBF814550 : AAAA1111 //local int in main

Ich frage mich, ob jemand mich auf die leeren Stellen hier füllen könnte... Ich bin Ubuntu linux Kompilieren mit gcc 4.3.3 (auf einem x86 - AMD Turion 64)

Was sind die 0804...-Zahlen? Was ist die dritte Adresse von unten nach oben? Ist das die Rücksprungadresse für main? Wenn ja, warum ist sie im Vergleich zum Rest des Stacks nicht in der richtigen Reihenfolge? Die 0x0804-Nummern sind Rücksprungadressen oder Zeiger auf Code/Daten oder ähnliches, während die 0xBF814-Nummern Stack-Zeiger sind

Was ist das?

~~0xBF814524 : 00000000 //padding? 0xBF814528 : BF816728 //I have no idea 0xBF81452C : B7DF3F4E //???? 0xBF814530 : B7EA61D9 //????~~

direkt nach dem lokalen int in func1 gesehen?

Okay, ich habe meinen Stack Dump fast vollständig ausgefüllt.

Es sieht so aus, als ob der Compiler die Parameter ab 0x.......0 auf den Stack schieben will, und alles zwischen den lokalen Variablen der vorherigen Funktion und dem ersten Parameter der aufgerufenen Funktion scheint Füllmaterial zu sein (ob 0x00000000 oder ein nicht initialisierter Wert). Einige von ihnen bin ich unsicher, weil sie wie Code/Datensegmentzeiger aussehen, aber ich kann nicht sehen, dass sie im Code verwendet werden: Sie sind nur da, wenn der Stapelzeiger reduziert wird.

und ich wissen Es ist ein GROSSES Tabu, den Aufrufstapel in irgendeinem Projekt zu berühren, aber das ist in Ordnung. Es macht doch Spaß, oder?

auch

Greg möchte die Versammlung sehen, hier ist sie

    .file   "stack.c"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
    leal    4(%esp), %ecx
    andl    $-16, %esp
    pushl   -4(%ecx)
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    pushl   %ecx
    subl    $20, %esp
    movl    $-1431695087, -8(%ebp)
    movl    $-50529279, (%esp)
    call    func1
    movl    $0, %eax
    addl    $20, %esp
    popl    %ecx
    popl    %ebp
    leal    -4(%ecx), %esp
    ret
    .size   main, .-main
.globl func1
    .type   func1, @function
func1:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $24, %esp
    movl    $-1145368303, -4(%ebp)
    movl    $-50529278, (%esp)
    call    func2
    leave
    ret
    .size   func1, .-func1
.globl func2
    .type   func2, @function
func2:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $24, %esp
    movl    $-859041519, -4(%ebp)
    movl    $-859037150, -8(%ebp)
    movl    $-50529277, (%esp)
    call    func3
    leave
    ret
    .size   func2, .-func2
.globl func3
    .type   func3, @function
func3:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $24, %esp
    movl    $-572714735, -4(%ebp)
    movl    $-572710366, -8(%ebp)
    movl    $-572705997, -12(%ebp)
    movl    $-50529276, (%esp)
    call    trace
    leave
    ret
    .size   func3, .-func3
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "0x%08X : %08X\n"
    .text
.globl trace
    .type   trace, @function
trace:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $40, %esp
    movl    $-286387951, -4(%ebp)
    leal    -4(%ebp), %eax
    movl    %eax, -8(%ebp)
.L10:
    movl    -8(%ebp), %eax
    movl    (%eax), %edx
    movl    -8(%ebp), %eax
    movl    (%eax), %eax
    movl    %edx, 12(%esp)
    movl    %eax, 8(%esp)
    movl    -8(%ebp), %eax
    movl    %eax, 4(%esp)
    movl    $.LC0, (%esp)
    call    printf
    movl    -8(%ebp), %eax
    movl    (%eax), %eax
    cmpl    $-1431695087, %eax
    setne   %al
    addl    $4, -8(%ebp)
    testb   %al, %al
    jne .L10
    leave
    ret
    .size   trace, .-trace
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits