只是为了 lulz，另一种解决方案，无需跟踪您自己的流程，也无需触及一条装配线，也无需使用 /proc。您只需在进程的上下文中加载库并让奇迹发生。
我建议的解决方案是使用 constructor 功能（由 gcc 从 C++ 引入 C）在加载库时运行一些代码。然后这个库只是修补了malloc 的 GOT（全局偏移表）条目。 GOT 存储库函数的真实地址，因此名称解析只发生一次。要修补 GOT，您必须使用 ELF 结构（请参阅man 5 elf）。 Linux 很友好地为您提供了aux 向量（请参阅man 3 getauxval），它告诉您在内存中的哪里可以找到当前程序的程序头。不过更好的接口是dl_iterate_phdr提供的，下面使用。
这是一个库的示例代码，它在调用init 函数时正是这样做的。尽管使用 gdb 脚本也可以实现同样的效果。
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <dlfcn.h>
#include <sys/auxv.h>
#include <elf.h>
#include <link.h>
#include <sys/mman.h>
struct strtab {
char *tab;
ElfW(Xword) size;
};
struct jmpreltab {
ElfW(Rela) *tab;
ElfW(Xword) size;
};
struct symtab {
ElfW(Sym) *tab;
ElfW(Xword) entsz;
};
/* Backup of the real malloc function */
static void *(*realmalloc)(size_t) = NULL;
/* My local versions of the malloc functions */
static void *mymalloc(size_t size);
/*************/
/* ELF stuff */
/*************/
static const ElfW(Phdr) *get_phdr_dynamic(const ElfW(Phdr) *phdr,
uint16_t phnum, uint16_t phentsize) {
int i;
for (i = 0; i < phnum; i++) {
if (phdr->p_type == PT_DYNAMIC)
return phdr;
phdr = (ElfW(Phdr) *)((char *)phdr + phentsize);
}
return NULL;
}
static const ElfW(Dyn) *get_dynentry(ElfW(Addr) base, const ElfW(Phdr) *pdyn,
uint32_t type) {
ElfW(Dyn) *dyn;
for (dyn = (ElfW(Dyn) *)(base + pdyn->p_vaddr); dyn->d_tag; dyn++) {
if (dyn->d_tag == type)
return dyn;
}
return NULL;
}
static struct jmpreltab get_jmprel(ElfW(Addr) base, const ElfW(Phdr) *pdyn) {
struct jmpreltab table;
const ElfW(Dyn) *dyn;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_JMPREL);
table.tab = (dyn == NULL) ? NULL : (ElfW(Rela) *)dyn->d_un.d_ptr;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_PLTRELSZ);
table.size = (dyn == NULL) ? 0 : dyn->d_un.d_val;
return table;
}
static struct symtab get_symtab(ElfW(Addr) base, const ElfW(Phdr) *pdyn) {
struct symtab table;
const ElfW(Dyn) *dyn;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_SYMTAB);
table.tab = (dyn == NULL) ? NULL : (ElfW(Sym) *)dyn->d_un.d_ptr;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_SYMENT);
table.entsz = (dyn == NULL) ? 0 : dyn->d_un.d_val;
return table;
}
static struct strtab get_strtab(ElfW(Addr) base, const ElfW(Phdr) *pdyn) {
struct strtab table;
const ElfW(Dyn) *dyn;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_STRTAB);
table.tab = (dyn == NULL) ? NULL : (char *)dyn->d_un.d_ptr;
dyn = get_dynentry(base, pdyn, DT_STRSZ);
table.size = (dyn == NULL) ? 0 : dyn->d_un.d_val;
return table;
}
static void *get_got_entry(ElfW(Addr) base, struct jmpreltab jmprel,
struct symtab symtab, struct strtab strtab, const char *symname) {
ElfW(Rela) *rela;
ElfW(Rela) *relaend;
relaend = (ElfW(Rela) *)((char *)jmprel.tab + jmprel.size);
for (rela = jmprel.tab; rela < relaend; rela++) {
uint32_t relsymidx;
char *relsymname;
relsymidx = ELF64_R_SYM(rela->r_info);
relsymname = strtab.tab + symtab.tab[relsymidx].st_name;
if (strcmp(symname, relsymname) == 0)
return (void *)(base + rela->r_offset);
}
return NULL;
}
static void patch_got(ElfW(Addr) base, const ElfW(Phdr) *phdr, int16_t phnum,
int16_t phentsize) {
const ElfW(Phdr) *dphdr;
struct jmpreltab jmprel;
struct symtab symtab;
struct strtab strtab;
void *(**mallocgot)(size_t);
dphdr = get_phdr_dynamic(phdr, phnum, phentsize);
jmprel = get_jmprel(base, dphdr);
symtab = get_symtab(base, dphdr);
strtab = get_strtab(base, dphdr);
mallocgot = get_got_entry(base, jmprel, symtab, strtab, "malloc");
/* Replace the pointer with our version. */
if (mallocgot != NULL) {
/* Quick & dirty hack for some programs that need it. */
/* Should check the returned value. */
void *page = (void *)((intptr_t)mallocgot & ~(0x1000 - 1));
mprotect(page, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE);
*mallocgot = mymalloc;
}
}
static int callback(struct dl_phdr_info *info, size_t size, void *data) {
uint16_t phentsize;
data = data;
size = size;
printf("Patching GOT entry of \"%s\"\n", info->dlpi_name);
phentsize = getauxval(AT_PHENT);
patch_got(info->dlpi_addr, info->dlpi_phdr, info->dlpi_phnum, phentsize);
return 0;
}
/*****************/
/* Init function */
/*****************/
__attribute__((constructor)) static void init(void) {
realmalloc = malloc;
dl_iterate_phdr(callback, NULL);
}
/*********************************************/
/* Here come the malloc function and sisters */
/*********************************************/
static void *mymalloc(size_t size) {
printf("hello from my malloc\n");
return realmalloc(size);
}
还有一个示例程序，它只在两次 malloc 调用之间加载库。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
void loadmymalloc(void) {
/* Should check return value. */
dlopen("./mymalloc.so", RTLD_LAZY);
}
int main(void) {
void *ptr;
ptr = malloc(42);
printf("malloc returned: %p\n", ptr);
loadmymalloc();
ptr = malloc(42);
printf("malloc returned: %p\n", ptr);
return EXIT_SUCCESS;
}
对mprotect 的调用通常是无用的。但是我发现 gvim（编译为共享对象）需要它。如果您还想捕获对malloc 的引用作为指针（这可能允许稍后调用实际函数并绕过您的函数），您可以将相同的过程应用于DT_RELA 动态条目指向的符号表。
如果 constructor 功能对您不可用，您所要做的就是从新加载的库中解析 init 符号并调用它。
请注意，您可能还想替换dlopen，以便在您的库之后加载的库也得到修补。如果您过早加载库或应用程序具有动态加载的插件，则可能会发生这种情况。