一文搞懂linux的庫打樁

2021-10-04 03:34:46 字數 3349 閱讀 2457

linux下的鏈結器支援乙個強大的庫打樁（library interpositioning），允許你攔截對系統標準庫中某個目標函式的呼叫，取而代之執行自己的包裝函式。它可以給我們帶來兩個好處，一是通過新增某些語句，可以追蹤自己的程式對某些庫函式的呼叫情況；二是可以在你自己的程式中，對某些庫函式偷天換日，替換成乙個完全不同的實現。

**需求：**假設需要在主程式myprog.c中跟蹤對庫函式malloc和free的使用情況。

建立mymalloc.c檔案,定義需要的包裝函式mymalloc和myfree.

#ifdef compiletime


#include


#include


//定義malloc 包裝函式


void


*mymalloc


(size_t size)


//定義free 包裝函式


void


*myfree


(void


*ptr)


#endif
該檔案向預處理器指明用mymalloc.c中的包裝函式替換庫里的目標函式

#define malloc(size)  mymalloc(size)


#define free(ptr) myfree(ptr)


void


*mymalloc


(size_t size)


;void


*myfree


(void


*ptr)


;
建立檔案myprog.c,並在其中正常呼叫malloc函式.

#include #include int main(void)


gcc -dcompiletime -c mymalloc.c


gcc -i. -o myprog myprog.c mymalloc.c
-i.:指示c預處理器在搜尋通常的系統目錄前,先在當前目錄中查詢malloc.h

./myprog


malloc(32)


= 0x9ee010


free(0x9ee010)
linux利用靜態鏈結器完成庫打樁。先看它的乙個命令列引數:

建立mymalloc.c檔案,定義需要的包裝函式.

#ifdef liketime


#include


void


*__real_malloc


(size_t size)


;void


__real_free


(void


*ptr)


;//定義malloc 包裝函式


void


*__wrap_malloc


(size_t size)


//定義free 包裝函式


void


*__wrap_free


(void


*ptr)


#endif
建立檔案myprog.c,並在其中正常呼叫malloc函式.

#include int main(void)


gcc -dlinktime -c mymalloc.c


gcc -c myprog.c


gcc -wl,--wrap,malloc -wl,--wrap,free -o myprog myprog.o mymalloc.o
./myprog


malloc(32) = 0x18cf010


free(0x18cf010)
編譯時打樁需要訪問程式的源**，而鏈結時需要訪問可重定位目標檔案。那有沒有一種辦法讓僅僅訪問可執行目標就能達到同樣的目的呢？我們可以利用基於動態鏈結器的ld_preload環境變數來實現。

利用這個原理，你可以對任何共享庫中的任何函式打樁，包括libc.so。

下面建立mymalloc.c檔案，其中定義了malloc和free的包裝函式。每個包裝函式中，利用dlsym呼叫libc中的標準函式。

#ifdef runtime


#define _gnu_source


#include


#include


#include


//定義malloc 包裝函式


void


*malloc


(size_t size)


char


*ptr =


*mallocp


(size)


;//利用函式指標間接呼叫libc中的malloc函式


printf


("malloc(%d) = %p\n",(


int)size, ptr)


;return ptr;


}//定義free 包裝函式


void


*free


(void


*ptr)


*freep


(ptr)


;//利用函式指標間接呼叫libc中的free函式


printf


("free(%p)\n"


, ptr);}


#endif
建立檔案myprog.c,並在其中正常呼叫malloc函式.

#include int main(void)


gcc -druntime -shared -fpic -o mymalloc.so mymalloc.c -ldl
gcc -o myprog myprog.c    //編譯
在bash中執行,及其結果：

ld_preload="./mymalloc.so" ./myprog
結果如下

malloc(32) = 0x1bf7010


free(0x1bf7010)
在csh或tcsh中執行方法：

（setenv ld_preload "./mymalloc.so";  ./myprog;  unsetenv ld_preload）
結果如下

malloc(32) = 0x2157010


free(0x2157010)
gnu binutils包有許多實用的工具特別有幫助，而且可以執行在每乙個linux平台上。

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