将现有函数复制到内存缓冲区

Question

我正在尝试将一个函数加载到映射的内存缓冲区中并稍后调用它，因此我制作了一个测试用例进行尝试：

auto func() -> void{
    asm(
        "nop;"
        "nop;"
        "nop;"
        "nop;"
    );
}

auto main(int argc, char *argv[]) -> int{
    void *exec_mem = mmap(nullptr, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    // check errors here

    memcpy(exec_mem, reinterpret_cast<const void*>(func), 5); // size is known
    (reinterpret_cast<void(*)()>(exec_mem))(); // function call

    munmap(exec_mem, getpagesize());
}

这很好用，但是一旦我尝试做一些微不足道的事情，我就会遇到段错误。

我试着做一个像这样的简单变量赋值：

int x;
auto func() -> void{
    x = 5;
}

现在我的函数调用段错误。我已经适当地更改了缓冲区大小，并且确定正在将正确的内存写入缓冲区。

我在这里遗漏了哪些重要信息？为什么我不能这样做？

附：请不要教我不安全的代码，这是一个简单的个人学习练习。

Answer 1

忽略这是明显的未定义行为这一事实，如果您对全局变量进行赋值，生成的代码可能会使用relative addressing 来引用某些架构上的变量。

也就是说，函数希望自己和 x 位于给定的地址，如果你移动它，事情就会中断。

这是我的 GCC 为您的测试功能生成的：

x:
        .zero   4
        .text
        .globl  _Z4funcv
        .type   _Z4funcv, @function
_Z4funcv:
.LFB2:
        .cfi_startproc
        pushq   %rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        movq    %rsp, %rbp
        .cfi_def_cfa_register 6
        movl    $5, x(%rip)
        nop
        popq    %rbp
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc

注意movl $5, x(%rip)，这意味着代码使用自己的地址（存储在%rip中）来计算x的位置并将5存储在其中。

所以简而言之，没有简单的方法可以做你想做的事，除非你确保你的函数只有position-independent code。即便如此，也只是自找麻烦。