栈回溯简单实现（x86）

0x01  栈简介

　　  首先局部变量的分配释放是通过调整栈指针实现的，栈为函数调用和定义局部变量提供了一块简单易用的空间，定义在栈上的变量不必考虑内存申请和释放。只要调整栈指针就可以分配和释放内存。

　　  每个函数在栈中使用的区域叫做栈帧Stack Frame，在X86中，通常使用EBP寄存器作为帧指针使用，EBP寄存器所指向的栈单元中保存的是前一个EBP寄存器的值，通常也就是父函数的EBP值。帧指针不仅对函数中的代码起到定位变量和参数的参照物作用，而且将栈中的一个个栈帧串联在一起，形成了一个可以遍历所有栈帧的链条，这也就是栈回溯的基本原理。值得注意的是必须要保证函数返回时栈指针的值与进入函数时一致，即保证栈平衡。

 

 

0x02  栈帧

　　   百度百科的经典解释：“栈帧也叫过程活动记录，是编译器用来实现过程/函数调用的一种数据结构。

　　  可以理解为：栈帧就是存储在用户栈上的（当然内核栈同样适用）每一次函数调用涉及的相关信息的记录单元。栈帧表示程序的函数调用记录，而栈帧又是记录在栈上面，很明显栈上保持了N个栈帧的实体

　　  

0x03  栈回溯简单实现

　　   通过帧指针ebp来实现函数返回地址，调用地址的获取。

　　   对于这里的call指令，研究的是E8类型的call指令机器码，其他类型的call指令并未采取相关的操作。

　　   机器码e8后面的四字节是一个相对偏移，即当前指令指针中（EIP）(即下一条指令的地址)的值与目的地址（被调函数首地址）的差值。所以目的地址（被调函数首地址）的计算方法为： 目的地址 =  返回地址 +  相对偏移（四字节机器码）

　　   

　　   下一条指令地址：0x011c1722 + 5 = 011c1727

　　   如上图：0x011c1727 + 0xFFFFF933 = 0x011c105a目的地址（被调函数首地址）

　　   所以可以根据call机器指令的特征码E8来找到函数返回地址和被调用函数地址。

　　   

void __stdcall StackTraceFunction(int StackBase, int ebp, int esp)
{
	LONG_PTR LimitCount = 30; 
	LONG_PTR RetAddress = 0;
	LONG_PTR CalleeFunctionAddress = 0;
	printf("ebp        RetAddress  CalleeFunctionAddress
");

	while ((ebp > esp) && (ebp < StackBase) && (LimitCount--)) 
	{
		int v1 = ebp;
		int v2 = esp;
		RetAddress = *(LONG_PTR *)(ebp + 4);
		CalleeFunctionAddress = 0;

		if (*(unsigned char *)(RetAddress - 5) == 0xe8)
		{
			CalleeFunctionAddress = *(LONG_PTR *)(RetAddress - 4) + RetAddress;
		}
	
		printf("%08x   %08x    %08x
", ebp, RetAddress, CalleeFunctionAddress);
		ebp = *(LONG_PTR *)ebp;
	}
}