你所不知道的C語言：函式呼叫篇
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###### 2019.08.15 *Copyright © 2019 by srhuang*


[影片](https://youtu.be/X5hOAFCxOTA)
[講義](http://hackfoldr.org/dykc/https%253A%252F%252Fhackmd.io%252Fs%252FSJ6hRj-zg)
Original by [jserv](http://wiki.csie.ncku.edu.tw/User/jserv)

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## Programming Language
* C 語言的發展：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=22
* 早期 C 語言 (1972-1973) -> K&R C (1976-1979) -> ANSI C (1983-1989) -> ISO。
* History of C：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=238
* nested function：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=405
* C 語言不允許這樣的 nested function，nested function 是編譯器的擴展。
* 應用：callback function。
* uplevel reference。

## 再論 Function
* 数学定义的 Function：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=792
* C--：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=1104
* 通常來開發 C語言編譯器。
* C is a poor choice for functional languages.

## Process 和 C 程式的關聯
* 前言介紹：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=1332
* 從執行時期來觀察 function call。
* MMIO (memory mapped I/O)：將I/O的port或memory 映射(mapping)到記憶體位址(memory address)上。
* The Internals of “Hello World” Program：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=1666
* Computer Architecture.
* SMP and Multi-core Processor.
* Software Architecture.
* Memory Management Unit.
* Paging.
* Address Space Isolation.
* Symbol Address.
* Relocation.
* Creation of Process.
* Program Memory Layout.
* Stack Frame.
* 簡單複習：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=3035
* sbrk：change the location of the program break, which defines the end of the process's data segment.
* 觀察 Process 的記憶體分佈：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=3660
* sudo cat /proc/1/maps

## 從遞迴學習 function call
* infinite.c：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=4087
* [Function calls in C: a practical example](http://gghh.name/dibtp/2015/11/11/function-calls-in-c-practical-example.html)：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=4667
* Stack Frame Layout.
* Our sample program: Greatest Common Divisor.
* ROP (Return Oriented Programming)：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=5373
* Just-in-Time Compiler.
* 執行時期進行修補。
* Stack Pointer and Frame Pointer：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=5684
* return value 通常放在暫存器中。

## stack-based buffer overflow
* CVE：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=5822
* 弱點分析資料庫。
* Critical glibc Flaw Puts Linux Machines and Apps at Risk：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=5964
* gdb-example.c：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=6246

## 藏在 Heap 裡的細節
* Free 詳細分析：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=6573
* double free.
* man free：If ptr is NULL, no operation is performed.
* 為什麼 glibc 可以偵測出上述程式的 “double free or corruption” 呢？：https://hackmd.io/@ofAlpaca/r1SEboxKX?type=view
* malloc/free：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=7284
* gdb -q `which gdb`
* malloc_stats() 和 malloc_info() 這兩個函式，可顯示 process 的 heap 資訊。
* malloc_trim()：release free memory from the heap。
* malloc 閒談：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=7617

## 快速回顧：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=7856
* 執行 gcd 程式。

## 參考資料：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=8514

## Q&A：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=8694
* RAII (Resource acquisition is initialization)

## 總結：https://youtu.be/X5hOAFCxOTA?t=9063