c - 如何反转 R_X86_64_JUMP_SLOT 重定位？

Question

我正在构建一个 ELF 二进制文件，它需要能够在运行时处理和反转其自身的重定位。 (显然，反转将发生在单独的缓冲区中，而不是原始代码页中。)这样做的目的是内存中的模块内容可以进行 HMAC 运算，并与从磁盘上的模块计算出的已知良好值进行比较，以确保没有发生腐败。我知道这有点不寻常，但这是我们必须遵守的标准要求。

我已经能够反转二进制中的所有重定位，除了发生在全局偏移表中的R_X86_64_JUMP_SLOT 重定位。 .使用 readelf -a mylib.so 查看我的测试模块的 .rela.plt 部分中的重定位条目，我看到了这些重定位:

Relocation section '.rela.plt' at offset 0x968 contains 20 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000005018  000100000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000000 printf + 0
000000005020  002000000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000001ac5 processRelocations + 0
000000005028  000300000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000000 memcpy + 0
000000005030  000400000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000000 puts + 0 
...

这些偏移量指向全局偏移量表(特别是 .got.plt)，因此我可以使用 objdump -d -s -j .plt -j .got.plt 获取更多信息mylib.so:

Disassembly of section .got.plt:

0000000000005000 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_>:
    5000:       80 4e 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00     .N..............
        ...
    5018:       10 10 00 00 00 00 00 00 20 10 00 00 00 00 00 00     ........ .......
    5028:       30 10 00 00 00 00 00 00 40 10 00 00 00 00 00 00     0.......@.......
...

Disassembly of section .plt:

0000000000001000 <.plt>:
    1000:       ff 35 02 40 00 00       pushq  0x4002(%rip)        # 5008 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
    1006:       f2 ff 25 03 40 00 00    bnd jmpq *0x4003(%rip)     # 5010 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
    100d:       0f 1f 00                nopl   (%rax)
    1010:       f3 0f 1e fa             endbr64
    1014:       68 00 00 00 00          pushq  $0x0
    1019:       f2 e9 e1 ff ff ff       bnd jmpq 1000 <.plt>
    101f:       90                      nop
    1020:       f3 0f 1e fa             endbr64

请注意，此二进制文件是小尾数法。所以 .got.plt 中的偏移量，即 0x1010, 0x1020, 0x1030... 似乎总是指向相应的 endbr64 指令PLT条目。这类似于 this answer 中的信息其中引用“在启动时，动态链接器用指向适当 PLT 条目的第二条指令的地址填充 GOT 槽。”但是，在我的例子中，它似乎指向 PLT 条目中的第四条指令。该答案进一步表明，此重定位是通过将模块的基地址添加到原始 GOT 值来完成的。

但是，当我运行我的测试程序并查看动态链接后内存中的实际值时，这并不是我所期望的。例如，现在运行它，processRelocations 的 0x5020 的 GOT 条目以值 0x7FF06A0F5AC5 结束。该次运行时我的模块在内存中的基地址是 0x7ff06a0f4000。减去它会得到 0x1AC5，它实际上看起来是该函数的符号表条目的值:

Symbol table '.dynsym' contains 34 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
   ...
   32: 0000000000001ac5   491 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 processRelocations

然而，符号表条目并不是我想要的；我需要返回到 0x1020 的原始值，而且我在符号表中的任何地方都看不到该值。

如何在运行时反转这些重定位以找到它们的原始值？

Answer 1

您可以通过使用 -fno-plt 进行编译来回避这个问题，这样您根本就没有任何 PLT 条目，并且相关的惰性绑定(bind)机制也不会发挥作用。

GCC and clang will use 调用 *printf@GOTPCREL(%rip) 强制早期绑定(bind):在进程启动时解析 GOT 条目。这使得每次调用 more efficient , 并且一些发行版(例如 Arch GNU/Linux)已经以这种方式编译它们的包。

TL:DR:这通常是一个不错的选择，只是在当前的 GCC 和 clang 发行版配置中默认情况下(尚未)启用。