覆蓋GNU C庫(kù)

2019-11-17 05:14:33

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供稿：網(wǎng)友

　　2002 年 4 月
一種調(diào)試 glibc 函數(shù)的好方法是用您自己的版本覆蓋所關(guān)注的函數(shù)。在沒(méi)有 root 許可權(quán)和不必重新編譯 libc 源代碼的情況下就可以完成這個(gè)任務(wù)。想象一下編寫(xiě)您自己的 open() 版本該有多激動(dòng)啊！

假如您沒(méi)有應(yīng)用程序的源代碼并且由于 C 的 GNU 庫(kù)（glibc）函數(shù)正將某些錯(cuò)誤信息返回給該應(yīng)用程序而使它失敗，那么您該怎么辦？因?yàn)?glibc 是開(kāi)放源碼，所以您當(dāng)然可以獲得其源代碼、對(duì)它進(jìn)行更改、重新構(gòu)建和安裝。然而，這不適合那些膽怯的人，因?yàn)殡m然 API 有很好的文檔說(shuō)明，但 GNU C 庫(kù)的內(nèi)部組織卻沒(méi)有。查找正確的函數(shù)原型只是眾多挑戰(zhàn)中的第一個(gè)。它還是一個(gè)很大的包，所以第一次編譯時(shí)，它將花一些時(shí)間（glibc 2.2.2 有 8552 個(gè)文件和 1775440 行代碼，包括注釋）。

更好的方法
比重新構(gòu)建 glibc 更好的方法是選擇性地覆蓋一個(gè)函數(shù)。許多現(xiàn)代的 Unix 都支持預(yù)裝入用戶定義庫(kù)這一概念。這些庫(kù)可以是完整的替代（即，glibc 的專用版本）也可以是子集 — 甚至是一個(gè)函數(shù)。首先，通過(guò)設(shè)置 LD_LIBRARY_PATH 來(lái)包含庫(kù)的專用版本，您可以使用 glibc 的專用版本。可通過(guò)使用 LD_PRELOAD 環(huán)境值來(lái)使用您編寫(xiě)的庫(kù)例程的子集。LD_LIBRARY_PATH 和 LD_PRELOAD 都是由動(dòng)態(tài) ELF 鏈接器／裝入器控制的。它使用第一個(gè)匹配來(lái)滿足任何符號(hào)名。通過(guò)預(yù)裝入您自己的庫(kù)或函數(shù)版本，您“短路”了正常路徑，這樣就答應(yīng)您覆蓋它。

這里是一個(gè)示例 makefile，它覆蓋 glibc 函數(shù) setresgid()：
覆蓋 setresgid() 的 Makefile

#
# Makefile
#

all: libs setresgid-tester

#
# Make a shared Library
#
libs: libfuncs.c
gcc -shared -Wl,-soname,libfuncs.so.1 -o libfuncs.so.1.0 libfuncs.c
ln -s libfuncs.so.1.0 libfuncs.so.1
ln -s libfuncs.so.1 libfuncs.so

#
# Here is a program that calls setresgid() for testing
#
setresgid-tester: setresgid-tester.c
gcc -o setresgid-tester setresgid-tester.c

文件 libfuncs.c 包含我的 setresgid() 專用版本。實(shí)現(xiàn)它以支持與原始 setresgid() 相同的參數(shù)數(shù)目時(shí)要小心，并在其它方面完成與原始 setresgid() 相同的操作，盡管我的版本欺騙該應(yīng)用程序并始終返回 0。

關(guān)注的第二個(gè)文件是 setresgid-tester.c。它通過(guò)調(diào)用 setresgid() 試驗(yàn)新函數(shù)。

這是動(dòng)態(tài)庫(kù)的源代碼：
替換庫(kù)

/*
Put all the functions you want to override here
*/
#include
#include
#include

int errno;

int
setresgid(rgid, egid, sgid)
gid_t rgid,egid,sgid;
{
errno=1;
printf("It me the shim, Hi there!
");
return(0);

}

您還需要一個(gè)簡(jiǎn)單方法來(lái)測(cè)試您的 setresgid() 專用版本。可以使用 strace 或 ltrace 來(lái)監(jiān)視進(jìn)程運(yùn)行。這是普通測(cè)試示例的源代碼：
普通測(cè)試示例

/*
setresgid() system/library call tester
*/
#include
#include
main(){
setresgid(0,0,0);
}

現(xiàn)在，編譯該庫(kù)，設(shè)置 LD_PRELOAD shell 變量，然后運(yùn)行測(cè)試應(yīng)用程序。您可能還需要設(shè)置 LD_LIBRARY_PATH。
運(yùn)行測(cè)試應(yīng)用程序

eXPort LD_PRELOAD=libfuncs.so
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
./setresgid-tester
It's me the shim, Hi there!

還可以通過(guò)使用 ldd 列出動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)來(lái)確認(rèn)是否正在使用專用庫(kù)：
確認(rèn)專用庫(kù)的使用

[jay@prion ld_preload]$ ldd setresgid-tester
libfuncs.so => libfuncs.so (0x40018000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x40022000)
/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

結(jié)束語(yǔ)
編寫(xiě) GNU C 庫(kù)函數(shù)的專用版本是調(diào)試系統(tǒng)問(wèn)題或進(jìn)行快速修正的好方法。使用 LD_PRELOAD shell 變量，可以選擇性地用您自己的專用版本來(lái)覆蓋系統(tǒng) C 庫(kù)函數(shù)。這種技術(shù)可用于 linux 和 Solaris 環(huán)境。
關(guān)于作者
Jay Allen 是 IBM linux for Service Providers Lab（LSPL）的程序員。可以通過(guò) [email protected] 與 Jay 聯(lián)系。

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