栈溢出 ????



参考:https://blog.csdn.net/dongtuoc/article/details/79132137

https://blog.csdn.net/wangkui1331/article/details/80435625

https://blog.csdn.net/sinat_31054897/article/details/82223889




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Linux系统占区图


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程序内存分配图


代码段:存放可执行程序的代码,可读不可写

数据段:存放程序中已经初始化的静态(全局)变量,可读写

bss段: 存放程序中未初始化的静态(全局)变量,可读写

堆(heap):存放动态分配的内容,需要程序猿手动分配和释放

栈(stack):存放局部变量,如函数的参数、返回地址、局部变量等,有系统自动分配和释放



摘要:


① 从本质上来讲,栈是一段连续的内存,需要同时记录栈底和栈顶,才能对当前的栈进行定位。

    从操作上来讲,堆栈是一个先入后出的队列,他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我们规定内存的生长方向为向上,则栈的生长方向为向下。压栈的操作push=ESP-4,出栈的操作是pop=ESP+4.换句话说,堆栈中老的值,其内存地址,反而比新的值要大。请牢牢记住这一点,因为这是堆栈溢出的基本理论依据。

② 说法一:当我们定义的数据所需要占用的内存超过了栈的大小时,就会发生栈溢出;

    说法二: 栈溢出是指向向栈中写入了超出限定长度的数据,溢出的数据会覆盖栈中其它数据,从而影响程序的运行;

    说法三: 堆栈溢出就是不顾堆栈中数据块大小,向该数据块写入了过多的数据,导致数据越界,结果覆盖了老的堆栈数据。

③ 

如一块芯片的内存RAM大小为4k,当我们定义了一个大数组,如下:

int buf[1024*5] = {0};

很明显定义的数组超过了内存大小,这就导致了栈溢出。预防栈溢出需要我们在编程时了解内存使用,尽可能不要定义特别大的数组,尽可能不要定义特别复杂的函数,如多个形参等。


举个栗子:


        在一次函数调用中,堆栈中将被依次压入:参数,返回地址,EBP。如果函数有局部变量,接下来,就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束,这些局部变量的内容将被丢失。但是不被清除。在函数返回的时候,弹出EBP,恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到EIP以继续执行程序。


        在C语言程序中,参数的压栈顺序是反向。比如func(a,b,c)。在参数入栈的时候,是:先压c,再压b,最后a 。在取参数的时候,由于栈的先入后出,先取栈顶的a,再取b,最后取c(这些是汇编语言的基础知识,必须要了解这些知识)。

  程序运行时会进行堆栈分配,栈溢出就是不顾堆栈中数据块大小,向该数据块写入了过多的数据,导致数据越界,结果覆盖了老的堆栈数据:

例如程序一:

      #include  
  int main ( ) 
  { 
  char name[8]; 
  printf(“Please type your name: ”); 
  gets(name); 
  printf(“Hello, %s!”, name); 
  return 0; 
  }


  编译并且执行,我们输入ipxodi,就会输出Hello,ipxodi!。程序运行中,堆栈是怎么操作的呢?

  在main函数开始运行的时候,堆栈里面将被依次放入返回地址,EBP。

  我们用gcc -S 来获得汇编语言输出,可以看到main函数的开头部分对应如下语句:

      pushl %ebp 
  movl %esp,%ebp 
  subl $8,%esp

  首先他把EBP保存下来,,然后EBP等于现在的ESP,这样EBP就可以用来访问本函数的局部变量。之后ESP减8,就是堆栈向上增长8个字节,用来存放name[]数组。最后,main返回,弹出ret里的地址,赋值给EIP,CPU继续执行EIP所指向的指令。

  堆栈溢出

  现在我们再执行一次,输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完gets(name)之后,由于我们输入的name字符串太长,name数组容纳不下,只好向内存顶部继续写‘A’。由于堆栈的生长方向与内存的生长方向相反,这些‘A’覆盖了堆栈的老的元素。 我们可以发现,EBP,ret都已经被‘A’覆盖了。在main返回的时候,就会把‘AAAA’的ASCII码:0x41414141作为返回地址,CPU会试图执行0x41414141处的指令,结果出现错误。这就是一次堆栈溢出。





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