Linux 中不使用 dlsym 的函数插入

Question

我目前正在开发一个项目，需要跟踪多个系统调用和低级函数（例如 mmap、brk、sbrk。 到目前为止，我一直在使用函数插入来完成此操作：我编写了一个与要替换的函数同名的包装函数（例如 mmap），然后将其加载到程序中设置LD_PRELOAD环境变量。 我通过使用 dlsym 加载的指针调用实际函数。

不幸的是，我想要包装的函数之一 sbrk 由 dlsym 在内部使用，因此当我尝试加载该符号时程序崩溃。 sbrk 不是 Linux 中的系统调用，因此我不能简单地使用 syscall 来间接调用它。

所以我的问题是，如何在不使用 dlsym 的情况下从同名的包装函数调用库函数？ 是否有任何编译器技巧（使用 gcc）让我引用原始函数？

Answer 1

truss 在您的系统上不起作用吗？ 它在 Solaris 上非常适合此类事情。

Answer 2

请参阅 ld 的选项--wrap symbol。 从手册页：

--wrap symbol 对符号使用包装函数。 任何未定义的
对符号的引用将得到解决
到“__wrap_symbol”。 任何未定义的
对“__real_symbol”的引用将
被解析为符号。

这可以用来提供
系统函数的包装器。 这
应该调用包装函数
“__wrap_symbol”。 如果它想打电话
系统函数，它应该调用
“__real_symbol”。

这是一个简单的例子：

void *
__wrap_malloc (size_t c)
{
    printf ("malloc called with %zu\n", c);
    return __real_malloc (c);
}

如果您将其他代码与此链接
使用 --wrap malloc 文件，然后全部
调用“malloc”将调用
函数“__wrap_malloc”代替。 这
调用
中的“__real_malloc”
“__wrap_malloc”会调用真正的
“malloc”函数。

您可能希望提供
“__real_malloc”函数也是如此，所以
没有 --wrap 选项的链接
将会成功。 如果你这样做，你
不应该把定义
“__real_malloc”在同一文件中
“__wrap_malloc”； 如果你这样做，
汇编器可能会先解析调用
链接器有机会将其包装到
“malloc”。

另一种选择是可能查看 ltrace 的源代码，它或多或少做了同样的事情:-P。

不过，这里有一个想法。 您可以让 LD_PRELOAD 编辑的库更改 PLT 条目以指向您的代码。 从技术上讲，您仍然可以从代码中调用 sbrk() 函数。

Answer 3

您可以使用以下工具以不显眼的方式检查函数调用：

• gdb
• ltrace
• systemtap

这些工具允许监视程序在调用函数时通知您，并允许您询问参数。

主要区别是：

• gdb 是交互式的，但功能强大
• ltrace 使用简单，但只能打印函数名
• systemtap 不是交互式的，但它可以非常快，而且功能强大。

Answer 4

如果您正在使用 glibc 运行主机系统，则 libc 有一些我之前使用过的运行时动态链接器的内部后端。 如果我没记错的话，我认为它叫做“__libc_dlsym”。 （要检查，“$ readelf -s /usr/lib/libc.a | grep dlsym”应该有所帮助。）将其声明为具有与 dlsym 相同的参数和返回值的外部链接函数，并使用它来包装 dlsym 本身。