c++ - 简单的进程加载器内存映射

Question

我正在为 Linux 编写一个非常简单的进程加载器。我正在加载的可执行文件已经编译，而且我知道每个文件在内存中的位置。我尝试的第一种方法是使用 mmap() 手动将每个代码或数据部分放在正确的位置，例如

mmap(addr, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE | MAP_FIXED, -1, 0)

除非我删除 MAP_FIXED 标志，否则会出现段错误，因为看起来一个 block 的地址与内存中已有的内容冲突，甚至可能是加载程序本身；地址 0x401000 似乎是有问题的地址。

我什至不确定从哪里开始。一位 friend 建议虚拟化内存访问操作；我不确定我会为此采取什么样的性能打击，而且我不知道它是如何完成的，但这可能是一个选择。我真正喜欢做的是创建一个“空”进程，就它而言，它可以完全运行内存，因此在我想要它之前，不会将任何东西加载到用户空间。 “空”过程的整个概念可能毫无意义，但这是描述我想要的东西的最佳方式。我非常渴望获得一些可能对我有帮助的引用资料或示例。

Answer 1

随着您的进程运行(可能在“sleep(1000);”中打盹)，查看它的/proc/pid/maps。这将告诉您 0x401000 的用途。

~$ sleep 1h &
[3] 2033
~$ cat /proc/2033/maps
00110000-002af000 r-xp 00000000 08:01 1313056    /lib/i386-linux-gnu/libc-2.15.so
...

在我的盒子上，/bin/sleep 没有使用那个 block ，我的小单行程序也没有。

您可能正在链接一些想要登陆的库？

因此，一种方法是尽早分配您需要的 block (早在 main() 运行之前——在别处寻找该信息)。

另一种方法是将您的代码链接到某个您“知道”未被占用的地址(大概是您自己生成 x86 操作码，或者以其他方式“链接”，所以这不应该是一个延伸)。

另一个更好的选择是使您的代码可重定位。您不想替换整个进程的地址空间(正是 exec 所做的)这一事实或多或少表明您的代码应该就是这样。

因此，找到一个可用地址，将位加载到那里，并根据需要执行重定位(因此，如果您的磁盘文件格式不是 ELF，则需要包含重定位信息)。这是一条高速公路，也是您下一步想要从加载程序中获得的显而易见的东西。

当然，这几乎意味着您自己重新实现 dlopen()。我假设您只是想了解它是如何工作的——如果不是，man dlopen。 Stephane 的零规则:它已经存在 ;-)

不要忘记支持从您的代码链接其他库(无重复)、dlclose()、初始化器、各种 RTLD_* 模式、荣誉 MYCUSTOMLD_LIBRARY_PATH、GCC 的 __thread 说明符等。;-)