macos - 最小 Mach-o 64 二进制-6ren

macos - 最小 Mach-o 64 二进制

转载作者：行者123 更新时间：2023-12-02 07:57:59

我认为这是一个奇怪的问题，但现在我准备手工制作一个最小的 Mach-O 64 二进制文件，就像 ELF 上的相同问题(http://timelessname.com/elfbin/)。

但目前我仍然不知道如何调试我的二进制文件。 otool 没有向我显示错误，但我不知道如何调试二进制文件。以下是我在十六进制 View 中制作的二进制文件。在现阶段我不知道如何继续。有什么建议吗？或者我应该停止这种愚蠢的事情......

0000000: cffa edfe 0700 0001 0300 0080 0200 0000  ................
0000010: 0900 0000 0002 0000 8500 0000 0000 0000  ................
0000020: 1900 0000 4800 0000 5f5f 5041 4745 5a45  ....H...__PAGEZE
0000030: 524f 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  RO..............
0000040: 0000 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000050: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000060: 0000 0000 0000 0000 1900 0000 9800 0000  ................
0000070: 5f5f 5445 5854 0000 0000 0000 0000 0000  __TEXT..........
0000080: 0010 0000 0000 0000 0010 0000 0000 0000  ................
0000090: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00000a0: 0700 0000 0500 0000 0100 0000 0000 0000  ................
00000b0: 5f5f 7465 7874 0000 0000 0000 0000 0000  __text..........
00000c0: 5f5f 5445 5854 0000 0000 0000 0000 0000  __TEXT..........
00000d0: 1010 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000  ................
00000e0: 2002 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000   ...............
00000f0: 0004 0080 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000100: 1900 0000 4800 0000 5f5f 4c49 4e4b 4544  ....H...__LINKED
0000110: 4954 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  IT..............
0000120: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000130: 0000 0000 0000 0000 0700 0000 0100 0000  ................
0000140: 0000 0000 0000 0000 2200 0080 3000 0000  ........"...0...
0000150: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000160: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000170: 0000 0000 0000 0000 0200 0000 1800 0000  ................
0000180: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000190: 0b00 0000 5000 0000 0000 0000 0000 0000  ....P...........
00001a0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00001b0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00001c0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00001d0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00001e0: 1b00 0000 1800 0000 506f 7765 7265 6420  ........Powered
00001f0: 6279 2063 6d6a 0000 2400 0000 1000 0000  by cmj..$.......
0000200: 000a 0a00 000a 0a00 2800 0080 1800 0000  ........(.......
0000210: 2002 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000   ...............
0000220: 48c7 c001 0000 0248 c7c7 0400 0000 0f05  H......H........
0000230: 0a                                       .

[更新]我的环境是 Mac OSX 10.10，在线信息在我的情况下不起作用(例如 https://gist.github.com/softboysxp/1084476 )

最佳答案

在具有 x86-64 物理硬件的 Mac 上(参见下面的 Rosetta 2 更新)，自 Yosemite 10.10.5 起，您不能低于 4096 字节限制。它的 Mach-O 内核检查现在更加严格。除了 dyld 和 LC_MAIN 之外，您还可以选择 LC_UNIXTHREAD 并显然保留您的 LC_SEGMENT64。部分不是必需的，但删除它们将使跟踪二进制文件变得更加困难。

自 El Capitan 以来，64 位可执行文件需要具有非零大小的 PAGEZERO。这是一个有效的 HelloWorld 示例，在使用 NASM 或 YASM 组装的 Sierra 10.12.2 上有效

; A minimal Mach-o x64 executable for OS X Sierra
; $ nasm -f bin -o tiny_hello tiny_hello.s
; $ chmod +x tiny_hello
; Constants (For readability)
%define MH_MAGIC_64                    0xfeedfacf
%define CPU_ARCH_ABI64                0x01000000
%define    CPU_TYPE_I386                0x00000007
%define CPU_TYPE_X86_64                CPU_ARCH_ABI64 | CPU_TYPE_I386
%define CPU_SUBTYPE_LIB64            0x80000000
%define CPU_SUBTYPE_I386_ALL        0x00000003
%define MH_EXECUTE                    0x2
%define MH_NOUNDEFS                    0x1
%define LC_SEGMENT_64                0x19
%define LC_UNIXTHREAD                0x5 
%define VM_PROT_READ                0x1
%define VM_PROT_WRITE                0x2
%define VM_PROT_EXECUTE                0x4
%define x86_THREAD_STATE64            0x4
%define    x86_EXCEPTION_STATE64_COUNT    42
%define SYSCALL_CLASS_SHIFT            24
%define SYSCALL_CLASS_MASK            (0xFF << SYSCALL_CLASS_SHIFT)
%define SYSCALL_NUMBER_MASK            (~SYSCALL_CLASS_MASK)  
%define SYSCALL_CLASS_UNIX            2
%define SYSCALL_CONSTRUCT_UNIX(syscall_number) \
            ((SYSCALL_CLASS_UNIX << SYSCALL_CLASS_SHIFT) | \
             (SYSCALL_NUMBER_MASK & (syscall_number)))
%define SYS_exit                    1
%define SYS_write                    4
; NASM directive, not compiled
; Use RIP-Relative addressing for x64
BITS    64
;DEFAULT    REL
%define __origin 0x100000000
org __origin
; Mach-O header
DD        MH_MAGIC_64                                        ; magic
DD        CPU_TYPE_X86_64                                    ; cputype
DD        CPU_SUBTYPE_LIB64 | CPU_SUBTYPE_I386_ALL        ; cpusubtype
DD        MH_EXECUTE                                        ; filetype
DD        3                                                ; ncmds
DD        __COMMANDSend  - __COMMANDSstart                ; sizeofcmds
DD        MH_NOUNDEFS                                        ; flags
DD        0x0                                                ; reserved
__COMMANDSstart:

___PAGEZEROstart:
        DD        LC_SEGMENT_64                                    ; cmd
        dd         ___PAGEZEROend - ___PAGEZEROstart                ; command size
hello_str:
        db         '__PAGEZERO',0x0,0,0,0,0,0 ; segment name (pad to 16 bytes)
        DQ        0x0                                                ; vmaddr
        DQ        __origin                                        ; vmsize
        DQ        0                                                ; fileoff
        DQ        0                                                ; filesize
        DD        0                                                 ; maxprot
        DD        0                                                ; initprot
        DD        0x0                                                ; nsects
        DD        0x0                                                ; flags
___PAGEZEROend:
; Segment and Sections
___TEXTstart:
        DD        LC_SEGMENT_64                                    ; cmd
        dd ___TEXTend - ___TEXTstart    ; command size

        db '__TEXT',0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; segment name (pad to 16 bytes)
        DQ        __origin                                        ; vmaddr
        DQ        ___codeend - __origin                ; vmsize
        DQ        0                                                ; fileoff
        DQ        ___codeend - __origin                    ; filesize
        DD        VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE    ; maxprot
        DD        VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE                            ; initprot
        DD        0x0                                                ; nsects
        DD        0x0                                                ; flags
___TEXTend:
__UNIX_THREADstart:
; UNIX Thread Status
DD        LC_UNIXTHREAD                                    ; cmd
DD        __UNIX_THREADend - __UNIX_THREADstart             ; cmdsize
DD        x86_THREAD_STATE64                                ; flavor
DD        x86_EXCEPTION_STATE64_COUNT                        ; count
DQ        0x0, 0x0, 0x00, 0x0                                ; rax, rbx , rcx , rdx
DQ        0x01, hello_str, 0x00, 0x00                        ; rdi = STDOUT, rsi = address of hello_str,  rbp, rsp
DQ        0x00, 0x00                                        ; r8 and r9
DQ        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00                ; r10, r11, r12, r13, r14, r15
DQ         ___codestart, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00            ; rip, rflags, cs, fs, gs
__UNIX_THREADend:
__COMMANDSend:
___codestart:                                                    ; 24 bytes
    ; rdi and rsi have already been set in the initial state
    mov        rdx, 11
    mov        rax, SYSCALL_CONSTRUCT_UNIX(SYS_write)
    syscall
    mov            rdi, rax
    mov            rax, SYSCALL_CONSTRUCT_UNIX(SYS_exit)
    syscall
___codeend:
    times 4096-($-$$) DB  0;
    filesize    EQU    $-$$

Rosetta 2 更新在 M1 Max 上运行 Monterey 12.6.3 时，不会检查文件大小最小限制。在我的示例中，399 字节工作得很好。我的另一个观察结果是，LC_UNIXTHREAD 中的寄存器的初始值未设置。因此，初始设置需要使用正确的组装说明来完成。因此可执行部分现在还需要包括 rdi 和 rsi 设置:

    ___codestart:                                            
        mov        rdi, 0x01 ; STDOUT
        mov        rsi, hello_str
        mov        rdx, 11
        mov        rax, SYSCALL_CONSTRUCT_UNIX(SYS_write)
        syscall
        mov            rdi, rax
        mov            rax, SYSCALL_CONSTRUCT_UNIX(SYS_exit)
        syscall
    ___codeend:

关于macos - 最小 Mach-o 64 二进制，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/32453849/

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