关于linux共享库内部的plt调用的说法

system888net

因为有人讨论起linux的共享库的函数调用地址的问题,为了能简单的进行探讨,特就两段简单的代码进行比较来说明linux下plt的一写简单特点:
testdll.c

1. 
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <fcntl.h>
   
5. char buffer[100];
   
6. int main()
   
7. {
   
8.    int handle;
   
9.    handle=open("myfile",O_RDONLY);
   
10.    close(handle);
    
11.    return(0);
    
12. }
    

复制代码

testdll2.c

1. 
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <fcntl.h>
   
5. char buffer[100];
   
6. int main()
   
7. {
   
8.    int handle;
   
9.    printf("hello! world");
   
10.    
    
11.    handle=open("myfile",O_RDONLY);
    
12.    close(handle);
    
13.    return(0);
    
14. }
    

复制代码

[root@localhost test]# gdb testdll
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-25.el5rh)
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(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x80483c5: file testdll.c, line 12.
(gdb) r
Starting program: /test/testdll

Breakpoint 1, main () at testdll.c:12
12         handle=open("myfile",O_RDONLY);
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x080483b4 <main+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
0x080483b8 <main+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
0x080483bb <main+7>:    pushl  0xfffffffc(%ecx)
0x080483be <main+10>:   push   %ebp
0x080483bf <main+11>:   mov    %esp,%ebp
0x080483c1 <main+13>:   push   %ecx
0x080483c2 <main+14>:   sub    $0x24,%esp
0x080483c5 <main+17>:   movl   $0x0,0x4(%esp)
0x080483cd <main+25>:   movl   $0x80484d0,(%esp)
0x080483d4 <main+32>:   call   0x8048294 <open@plt>
0x080483d9 <main+37>:   mov    %eax,0xfffffff8(%ebp)
0x080483dc <main+40>:   mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
0x080483df <main+43>:   mov    %eax,(%esp)
0x080483e2 <main+46>:   call   0x80482c4 <close@plt>
0x080483e7 <main+51>:   mov    $0x0,%eax
0x080483ec <main+56>:   add    $0x24,%esp
0x080483ef <main+59>:   pop    %ecx
0x080483f0 <main+60>:   pop    %ebp
0x080483f1 <main+61>:   lea    0xfffffffc(%ecx),%esp
0x080483f4 <main+64>:   ret   
End of assembler dump.
(gdb) n
13         close(handle);
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x080483b4 <main+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
0x080483b8 <main+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
0x080483bb <main+7>:    pushl  0xfffffffc(%ecx)
0x080483be <main+10>:   push   %ebp
0x080483bf <main+11>:   mov    %esp,%ebp
0x080483c1 <main+13>:   push   %ecx
0x080483c2 <main+14>:   sub    $0x24,%esp
0x080483c5 <main+17>:   movl   $0x0,0x4(%esp)
0x080483cd <main+25>:   movl   $0x80484d0,(%esp)
0x080483d4 <main+32>:   call   0x8048294 <open@plt>   //调用open，这个地址不是真正的open地址
0x080483d9 <main+37>:   mov    %eax,0xfffffff8(%ebp)
0x080483dc <main+40>:   mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
0x080483df <main+43>:   mov    %eax,(%esp)
0x080483e2 <main+46>:   call   0x80482c4 <close@plt>
0x080483e7 <main+51>:   mov    $0x0,%eax
0x080483ec <main+56>:   add    $0x24,%esp
0x080483ef <main+59>:   pop    %ecx
0x080483f0 <main+60>:   pop    %ebp
0x080483f1 <main+61>:   lea    0xfffffffc(%ecx),%esp
0x080483f4 <main+64>:   ret   
End of assembler dump.
(gdb) disass 0x8048294
Dump of assembler code for function open@plt:
0x08048294 <open@plt+0>:        jmp    *0x80495c8
0x0804829a <open@plt+6>:        push   $0x0
0x0804829f <open@plt+11>:       jmp    0x8048284
End of assembler dump.
(gdb) x 0x80495c8
0x80495c8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+12>:   0x0090cf20   //open函数的地址
(gdb)



gdb testdll2
GNU gdb Red Hat Linux (6.5-25.el5rh)
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(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x80483f5: file testdll.c, line 10.
(gdb) r
Starting program: /testdll2

Breakpoint 1, main () at testdll.c:10
10         printf("hello! world");
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x080483e4 <main+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
0x080483e8 <main+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
0x080483eb <main+7>:    pushl  0xfffffffc(%ecx)
0x080483ee <main+10>:   push   %ebp
0x080483ef <main+11>:   mov    %esp,%ebp
0x080483f1 <main+13>:   push   %ecx
0x080483f2 <main+14>:   sub    $0x24,%esp
0x080483f5 <main+17>:   movl   $0x8048510,(%esp)
0x080483fc <main+24>:   call   0x80482e8 <printf@plt>
0x08048401 <main+29>:   movl   $0x0,0x4(%esp)
0x08048409 <main+37>:   movl   $0x804851d,(%esp)
0x08048410 <main+44>:   call   0x80482b8 <open@plt>   //调用open，这个地址不是真正的open地址
0x08048415 <main+49>:   mov    %eax,0xfffffff8(%ebp)
0x08048418 <main+52>:   mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
0x0804841b <main+55>:   mov    %eax,(%esp)
0x0804841e <main+58>:   call   0x80482f8 <close@plt>
0x08048423 <main+63>:   mov    $0x0,%eax
0x08048428 <main+68>:   add    $0x24,%esp
0x0804842b <main+71>:   pop    %ecx
0x0804842c <main+72>:   pop    %ebp
0x0804842d <main+73>:   lea    0xfffffffc(%ecx),%esp
0x08048430 <main+76>:   ret   
---Type <return> to continue, or q <return> to quit---
End of assembler dump.
(gdb) n
12         handle=open("myfile",O_RDONLY);
(gdb) n
13         close(handle);
(gdb) disass main
Dump of assembler code for function main:
0x080483e4 <main+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
0x080483e8 <main+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
0x080483eb <main+7>:    pushl  0xfffffffc(%ecx)
0x080483ee <main+10>:   push   %ebp
0x080483ef <main+11>:   mov    %esp,%ebp
0x080483f1 <main+13>:   push   %ecx
0x080483f2 <main+14>:   sub    $0x24,%esp
0x080483f5 <main+17>:   movl   $0x8048510,(%esp)
0x080483fc <main+24>:   call   0x80482e8 <printf@plt>
0x08048401 <main+29>:   movl   $0x0,0x4(%esp)
0x08048409 <main+37>:   movl   $0x804851d,(%esp)
0x08048410 <main+44>:   call   0x80482b8 <open@plt>
0x08048415 <main+49>:   mov    %eax,0xfffffff8(%ebp)
0x08048418 <main+52>:   mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
0x0804841b <main+55>:   mov    %eax,(%esp)
0x0804841e <main+58>:   call   0x80482f8 <close@plt>
0x08048423 <main+63>:   mov    $0x0,%eax
0x08048428 <main+68>:   add    $0x24,%esp
0x0804842b <main+71>:   pop    %ecx
0x0804842c <main+72>:   pop    %ebp
0x0804842d <main+73>:   lea    0xfffffffc(%ecx),%esp
0x08048430 <main+76>:   ret   
---Type <return> to continue, or q <return> to quit---disass 80482b8
End of assembler dump.
(gdb) disass 0x80482b8
Dump of assembler code for function open@plt:
0x080482b8 <open@plt+0>:        jmp    *0x8049614
0x080482be <open@plt+6>:        push   $0x0
0x080482c3 <open@plt+11>:       jmp    0x80482a8
End of assembler dump.
(gdb) x 0x8049614
0x8049614 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+12>:   0x0090cf20   //open函数的地址
(gdb)

system888net

在testdll.c中
0x080483d4 <main+32>:   call   0x8048294 <open@plt>

0x08048294 <open@plt+0>:        jmp    *0x80495c8
0x0804829a <open@plt+6>:        push   $0x0
0x0804829f <open@plt+11>:       jmp    0x8048284

(gdb) x 0x80495c8
0x80495c8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+12>:   0x0090cf20
open@plt在0x080483d4地址处,而真正的open地址在0x80495c8处(从jmp *0x80495c8可以的出), 可以看到0x080495c8地址处的是0x0090cf20这是指向了真正open的映射.


在testdll2.c中
0x08048410 <main+44>:   call   0x80482b8 <open@plt>

0x080482b8 <open@plt+0>:        jmp    *0x8049614
0x080482be <open@plt+6>:        push   $0x0
0x080482c3 <open@plt+11>:       jmp    0x80482a8

(gdb) x 0x8049614
0x8049614 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+12>:   0x0090cf20
open@plt在0x080482b8地址处,而真正的open地址在0x8049614处(从jmp *0x8049614可以的出), 可以看到0x8049614地址处的是0x0090cf20这是指向了真正open的映射.

需要说明的是0x8049614处的值在程序(这里是testdll2)运行第一此调用open的时候由stub程序修改为实际指向open的地址.  而stub程序就是

1. 
   
2. 0x080482b8 <open@plt+0>:        jmp    *0x8049614
   
3. 0x080482be <open@plt+6>:        push   $0x0
   
4. 0x080482c3 <open@plt+11>:       jmp    0x80482a8
   

复制代码

开始的这段代码,当第一此修改0x8049614的值后,以后由于jmp    *0x8049614直接可以访问到open函数,因此加快了访问速度.

system888net

为了证实stub程序是否修改jmp *xxxx中xxxx处的值,我们继续看没有运行到的close@plt

1. 
   
2. 0x0804841e <main+58>:   call   0x80482f8 <close@plt>
   

复制代码

(gdb) disass 0x80482f8
Dump of assembler code for function close@plt:
0x080482f8 <close@plt+0>:       jmp    *0x8049624
0x080482fe <close@plt+6>:       push   $0x20
0x08048303 <close@plt+11>:      jmp    0x80482a8
End of assembler dump.
(gdb) x 0x8049624
0x8049624 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+28>:   0x080482fe
(gdb)
如上大家看到的jmp    *0x8049624 中 *0x8049624实际上就是0x080482fe,也就是一个没有指向close的地址,这个地址需要stub程序去填写.

system888net

当call   0x80482f8 <close@plt>完成后
(gdb) x 0x8049624
0x8049624 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+28>:   0x0090d5a0
(gdb)

此处的值已经被修改了。

mik

原帖由 system888net 于 2009-1-2 19:48 发表
在testdll.c中
0x080483d4 <main+32>:   call   0x8048294 <open@plt>

0x08048294 <open@plt+0>:        jmp    *0x80495c8
0x0804829a <open@plt+6>:        push   $0x0
0x0804829f <open@plt+11>:       jmp    0x8048284

(gdb) x 0x80495c8
0x80495c8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+12>:   0x0090cf20
open@plt在0x080483d4地址处,而真正的open地址在0x80495c8处(从jmp *0x80495c8可以的出), 可以看到0x080495c8地址处的是0x0090cf20这是指向了真正open的映射.    ...

jmp *0x80495c8　这条语句应该是来到 0x0804829a 才对

(gdb) x 0x80495c8
应该得到值为 0x0804829a 才对

>>> 不知道你这样的 0x0090cf20 是怎么得来的？？？？

需要说明的是0x8049614处的值在程序(这里是testdll2)运行第一此调用open的时候由stub程序修改为实际指向open的地址.  而stub程序就是

[Copy to clipboard] [ - ]CODE:
0x080482b8 <open@plt+0>:        jmp    *0x8049614
0x080482be <open@plt+6>:        push   $0x0
0x080482c3 <open@plt+11>:       jmp    0x80482a8
开始的这段代码,当第一此修改0x8049614的值后,以后由于jmp    *0x8049614直接可以访问到open函数,因此加快了访问速度.

这个解释毫不靠谱！！

system888net

原帖由 mik 于 2009-1-2 22:30 发表



jmp *0x80495c8　这条语句应该是来到 0x0804829a 才对

(gdb) x 0x80495c8
应该得到值为 0x0804829a 才对

>>> 不知道你这样的 0x0090cf20 是怎么得来的？？？？




这个解释毫不靠谱！！

对于没有运行到open@plt处之前是0x0804829a,一旦第一次open@plt的调用后,那么 0x80495c8的值就被修改了（比如0x0090cf20）,这是为了效率的考虑,避免了第二次相同的调用再load。

mik

原帖由 system888net 于 2009-1-4 12:14 发表


对于没有运行到open@plt处之前是0x0804829a,一旦第一次open@plt的调用后,那么 0x80495c8的值就被修改了（比如0x0090cf20）,这是为了效率的考虑,避免了第二次相同的调用再load。

嗯，或许你是对的，我没有 gdb 运行过

cjaizss

原帖由 system888net 于 2009-1-4 12:14 发表


对于没有运行到open@plt处之前是0x0804829a,一旦第一次open@plt的调用后,那么 0x80495c8的值就被修改了（比如0x0090cf20）,这是为了效率的考虑,避免了第二次相同的调用再load。

呵呵,正是这样的

system888net

谢谢楼上两位大拿捧场!

system888net

相似的问题http://linux.chinaunix.net/bbs/thread-1056181-1-1.html