mips 스택프레임, 레지스터, 어셈블리어

mips 스택프레임

#include <stdio.h>

void a(){
        char buf[0x30];
        printf("this is a\n");
        read(0, buf, 0x30);
        b();
}

void b(){
        printf("this is b\n");
}


int main(){
        printf("this is main\n");
        a();
}

위 함수를 예제로 하여 설명해겠다.

 

main 함수

프롤로그

addiu sp, sp, -32
sw ra, 28(sp)
sw s8, 24(sp)
move s8, sp

sp에 -32를 빼서 공간을 확보한다.
sw ra, 28(sp) 로 sp + 28 에 ra를 저장한다. 이는 복귀주소를 저장해놓은 것이다. (ret)
sw s8, 24(sp) 로 sp + 24 에 s8을 저장한다. 이는 복귀frame base를 저장해놓은 것이다. (sfp)
move s8, sp 를 통해 s8에 sp 값을 넣는다.

 

body

이것저것 메인 코드가 실행된다.

 

에필로그

lw ra, 28(sp)
lw s8, 24(sp)
addiu sp, sp, 32
jr ra
nop

lw ra, 28(sp) 로 이전에 저장해두었던 sp+28 에 값을 ra로 다시 복원한다.
lw s8, 24(sp) 로 이전에 저장해두었던 sp+24 에 값을 s8로 다시 복원한다.
addiu sp, sp, 32 로 sp + 32 를 해서 다시 스택 프레임을 없엔다.
ra (복귀주소) 로 점프한다.

 

mips 레지스터

zero : 항상 0 이다.

v0-v1 : return 값

a0-a3 : 함수 호출 시 파라미터

t0-t7 : 임시 레지스터

s0-s7 : 함수 호출 시 값이 유지되어야 하는 레지스터 용도, 함수의 데이터 무결성

t8-t9 : 임시 레지스터

gp : 보존되어야 하는 global pointer : 전역변수, 정적 변수에 빠르게 접근하기 위함

sp : stack pointer (= esp x86)

fp/s8 : stack frame pointer or subrountine variable (= ebp x64)

ra : 마지막 subroutine call의 리턴 주소

mips 어셈블리어

자주 쓰이는 어셈블리어를 정리해보았다.

() : register
[] : const int
off : offset (offset 28 이면 28(sp))

위와 같은 형식으로 표현하겠다.

() : 레지스터의 값

[] : 해당 주소에 존재하는 값

off : offset (like 28 about 28(sp))

move (1), (2) : (1) = (2)

addiu (1), (2), const16 : (1) = (2) + const16

sw (1), off16((2)): [(2)+off16] = (1)

lui (1), const16 : (1) = const16 << 16 ( lui reg, 0x42⇒ reg를 0x420000 로 초기화)

ori (1), (2), const16 : (1) = (2) or const16

lw (1), off16((2)) : (1) = [(2)+off]

jalr (1) : jmp (1) and ra = pc+8

jr : jmp ra ( = 함수 복귀)

li (1), IMM32 : (1) = [IMM32]

sltiu (1), (2), const16 : (1) = ((2) < const16)? 1 : 0

beqz (1), off18 : if((1)=0) , PC += off18

bal off18 : ra=PC+8, PC+=off18 

jal func : ra = pc+8, PC = func addr

 

mips는 기본적으로 at&t 문법을 사용한다.

 

 

 

 

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