linux - 为什么 linux 内核将我的 RW 段映射为 RWX？

Question

我有一个非常简单的 ELF 可执行文件:

$ readelf -l ./plt.out

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x400338
There are 7 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x00000000003ff040 0x00000000003ff040
                 0x0000000000000188 0x0000000000000188  R E    8
  LOAD           0x0000000000000000 0x00000000003ff000 0x00000000003ff000
                 0x0000000000001000 0x0000000000001000  RW     1000
  INTERP         0x00000000000001c8 0x00000000003ff1c8 0x00000000003ff1c8
                 0x0000000000000032 0x0000000000000032  R      1
      [Requesting program interpreter: /data/keno/new_glibc/usr/lib/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000001000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x00000000000003b0 0x00000000000003b0  R E    1000
  LOAD           0x0000000000001ea0 0x0000000000600ea0 0x0000000000600ea0
                 0x0000000000000180 0x0000000000000180  RW     1000
  DYNAMIC        0x0000000000001ea0 0x0000000000600ea0 0x0000000000600ea0
                 0x0000000000000150 0x0000000000000150  RW     8
  GNU_RELRO      0x0000000000001ea0 0x0000000000600ea0 0x0000000000600ea0
                 0x0000000000000160 0x0000000000000160  R      1

现在，根据我对 ELF 工作原理的理解，我希望分为三个部分:

• 来自 0x3ff000-0x400000 的一个 RW
• 来自 0x400000-0x401000 的一个 RX
• 来自 0x600000-0x602000 的一个 RW (0xea0+0x180 > 0x1000)

但是，当我实际查看可执行文件使用 /proc/pid/maps 运行时得到的内容时，我看到以下内容:

003ff000-00400000 rwxp 00000000 00:28 1456774                            plt.out
00400000-00401000 r-xp 00001000 00:28 1456774                            plt.out
00600000-00601000 r-xp 00001000 00:28 1456774                            plt.out
00601000-00602000 rwxp 00002000 00:28 1456774                            plt.out

这完全不是我所期望的。这是怎么回事？

Answer 1

这里的答案有两方面，一部分由动态链接器提供，另一部分由内核提供。为了看到这一点，让我们在进入动态链接器后立即查看内存映射(例如，通过在 _dl_start 中设置断点)。我们看到:

003ff000-00400000 rwxp 00000000 00:28 1456774                            plt.out
00400000-00401000 r-xp 00001000 00:28 1456774                            plt.out
00600000-00602000 rwxp 00001000 00:28 1456774                            plt.out

这至少更接近我们想要的(它有正确的段，在正确的位置)。现在，最后一段被分开的原因是因为 GNU_RELRO 程序头，它对动态链接器说“嘿，在你完成初始重定位后我不再需要写这个了”，so the dynamic linker faithfully tries to set that region of memory to PROT_READ (请注意，它忽略了程序头中设置的实际权限标志，尽管它们似乎通常设置为 PF_R)。

但这只是谜团的一半。我们仍然有那些讨厌的 PROT_EXEC 位，我们没有订购。这些结果归结为 Linux 内核的一个特性，称为 READ_IMPLIES_EXEC 个性，导致所有具有 PROT_READ 权限的映射也具有 PROT_EXEC 权限(参见 man page for personality(2) )。事实证明，出于兼容性原因，linux automatically sets this personality 除非一个 PT_GNU_STACK 程序头告诉它不要。如果所有输入对象都有一个(空的).note.GNU-stack 部分，链接器会自动创建这个程序头。有关该机制的更多信息，请参阅 here。