Linux 可执行内存映射答案

【问题标题】：Linux executable memory mappingLinux 可执行内存映射
【发布时间】：2016-06-16 16:17:14
【问题描述】：

elf 可执行文件包含一个节表。当程序加载到内存中时，这些部分被映射到段。我认为是编译器决定了内存中的段地址？你认为操作系统可以在程序加载时改变段地址吗？

我说的是单个 elf 可执行文件。这不是图书馆。事实上，我有一个二进制文件。我知道内存中的一个函数地址，我想从外部程序中挂钩这个函数。我只是想确保这个地址永远不会改变。我不会重新编译或更改目标程序中的任何内容。

【问题讨论】：

标签： elf

【解决方案1】：

elf 可执行文件包含一个节表。

错误：从完全链接的ET_EXEC 或ET_DYN 二进制文件中剥离节表是完全有效的。

当程序加载到内存中时，这些部分被映射到段。

错误：节到段的映射发生在静态链接时，而不是在运行时。

我认为是编译器决定了内存中的段地址？

错误：它是为ET_EXEC 决定这个的静态链接器。对于ET_DYN，静态链接器和运行时加载器协同工作。

你认为操作系统可以在程序加载时改变段地址吗？

对于ET_EXEC，二进制文件总是加载到静态链接器链接该二进制文件的地址。将其加载到其他任何地方都会导致程序崩溃。

对于ET_DYN，也称为PIE 二进制文件，在随机地址加载是可能的和预期的。

我有一个二进制文件。我知道内存中的一个函数地址，我想从外部程序中挂钩这个函数。我只是想确保这个地址永远不会改变。

如果二进制文件的类型为ET_EXEC，则所有段总是加载到链接地址，所以是的。

更新：

在PIE 二进制文件中，一切将通过相同的重定位一起移动（main、foo、_start 等）（重定位通常会因运行而异运行；但 GDB 禁用地址空间随机化，因此必须执行 (gdb) set disable-randomization off)。

要在 GDB 中查找重定位，您可以：

(gdb) p &main
(gdb) start
(gdb) p &main

进程开始前&main 的第一个值应与nm test | grep main 的输出相同。第二个值（进程启动后）应该是重定位值（main 在内存中的位置）。两者的区别在于（页面对齐）重定位。

要在运行时（从程序本身）找到这个重定位，需要使用dl_iterate_phdr() 和dlpi_addr。 Documentation.

【讨论】：

谢谢。当您说“对于 ET_DYN，也称为 PIE 二进制文件，在随机地址加载既可能也是预期的。”：假设我编译了一个包含 main 函数和 foo 函数的 elf 可执行文件（不是库）。这是否意味着这些函数也应该在随机地址加载？但是入口点不能在 2 次执行之间移动！
@Bob5421 如果您使用-pie 标志链接可执行文件，则该可执行文件将具有ET_DYN 类型，并且其行为类似于共享库。另请参阅stackoverflow.com/questions/1449987/…
好的，在这种情况下 main 和 foo 将位于随机地址？
@Bob5421 在 PIE 二进制文件中，main 和 foo 都将被重新定位到相同的页面对齐但其他随机地址，是的。
@Bob5421 要构建PIE 二进制文件，-fPIC 是不够的。 readelf -h test 将为您的二进制文件显示 ET_EXEC，而不是 ET_DYN。试试gcc -fPIE -pie test.cc -o test。此外，GDB 默认禁用地址随机化。从 GDB 内部运行二进制文件时，您需要 set disable-randomization off 启用随机化。