无法插入断点。低值地址

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我想要调试这个简单的C程序:

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    printf("Hello\n");
}

但是当我反汇编主函数时,我得到了下面这个结果:
(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main:
    0x000000000000063a <+0>:    push   rbp
    0x000000000000063b <+1>:    mov    rbp,rsp
    0x000000000000063e <+4>:    sub    rsp,0x10
    0x0000000000000642 <+8>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
    0x0000000000000645 <+11>:   mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
    0x0000000000000649 <+15>:   lea    rdi,[rip+0x94]        # 0x6e4
    0x0000000000000650 <+22>:   call   0x510 <puts@plt>
    0x0000000000000655 <+27>:   mov    eax,0x0
    0x000000000000065a <+32>:   leave  
    0x000000000000065b <+33>:   ret    
End of assembler dump.

这已经很奇怪了,因为32位可执行文件的地址前缀为4...,64位可执行文件的地址前缀为8...。

接着我设置了一个断点:

(gdb) b *0x0000000000000650
Breakpoint 1 at 0x650

我运行它后出现了这个错误信息:
Warning:
Cannot insert breakpoint 1.
Cannot access memory at address 0x650

你是如何编译这个程序的? - andreee
我使用以下命令进行编译:gcc filename.c -o filename - Davide Carella
看起来你的代码是被编译成了位置无关代码。你能否尝试运行gcc filename.c -o filename |& grep --color -i pie命令,看看是否有输出?根据你的系统,gcc可能已经配置为始终编译位置无关代码。或者你可以使用gcc filename.c -o filename -no-pie -fno-PIE命令进行编译。 - andreee
/usr/bin/x86_64-linux-gnu-ld:/tmp/ccj9F3Kj.o: 重定位 R_X86_64_32 对 `.rodata' 的引用不能用于创建 PIE 对象; 请使用 -fPIC 重新编译 /usr/bin/x86_64-linux-gnu-ld:链接最终失败:输出中存在不可表示的节 collect2:错误:ld 返回了 1 个退出状态。使用以下命令出现此问题:gcc filename.c -o filename -no-pie -fno-PIE - Davide Carella
1个回答

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你的代码很可能被编译为位置无关可执行文件(PIE),以允许地址空间布局随机化(ASLR)。在某些系统上,gcc默认配置为创建PIE(这意味着将选项-pie -fPIE传递给gcc)。

当你启动GDB来调试一个PIE时,它会从地址0开始读取,因为你的可执行文件尚未启动,因此尚未被重定位(在PIE中,所有地址,包括.text部分,都是可重定位的,并且它们从0开始,类似于动态共享对象)。以下是一个示例输出:

$ gcc -o prog main.c -pie -fPIE
$ gdb -q prog
Reading symbols from prog...(no debugging symbols found)...done.
gdb-peda$ disassemble main
Dump of assembler code for function main:
   0x000000000000071a <+0>:     push   rbp
   0x000000000000071b <+1>:     mov    rbp,rsp
   0x000000000000071e <+4>:     sub    rsp,0x10
   0x0000000000000722 <+8>:     mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
   0x0000000000000725 <+11>:    mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
   0x0000000000000729 <+15>:    lea    rdi,[rip+0x94]        # 0x7c4
   0x0000000000000730 <+22>:    call   0x5d0 <puts@plt>
   0x0000000000000735 <+27>:    mov    eax,0x0
   0x000000000000073a <+32>:    leave
   0x000000000000073b <+33>:    ret
End of assembler dump.

如您所见,这显示了与您类似的输出,.text地址从低值开始。

重定位发生在您启动可执行文件后,因此在此之后,您的代码将被放置在进程内存中的某个随机地址:

gdb-peda$ start
...
gdb-peda$ disassemble main
Dump of assembler code for function main:
   0x00002b1c8f17271a <+0>:     push   rbp
   0x00002b1c8f17271b <+1>:     mov    rbp,rsp
=> 0x00002b1c8f17271e <+4>:     sub    rsp,0x10
   0x00002b1c8f172722 <+8>:     mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
   0x00002b1c8f172725 <+11>:    mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rsi
   0x00002b1c8f172729 <+15>:    lea    rdi,[rip+0x94]        # 0x2b1c8f1727c4
   0x00002b1c8f172730 <+22>:    call   0x2b1c8f1725d0 <puts@plt>
   0x00002b1c8f172735 <+27>:    mov    eax,0x0
   0x00002b1c8f17273a <+32>:    leave
   0x00002b1c8f17273b <+33>:    ret
End of assembler dump.

正如您所看到的,地址现在采用“实际”值,您可以为其设置断点。请注意,通常情况下,您仍将无法在GDB中看到ASLR的效果,因为它默认禁用随机化(使用随机位置调试程序将很麻烦)。您可以使用show disable-randomization检查此内容。如果您真的想在PIE中看到ASLR的效果,则可以使用set disable-randomization off。然后,每次运行都会将您的代码重新定位到随机地址。

因此,要点是:在调试PIE代码时,先在GDB中start运行程序,然后找出地址。

或者,您可以显式禁用创建PIE代码,并使用gcc filename.c -o filename -no-pie -fno-PIE编译您的应用程序。 我的系统默认不强制执行PIE创建,因此我不知道在这样的系统上禁用PIE的影响(很高兴听到对此的评论)。

有关通用的位置无关代码(PIC)的更全面解释(对于共享库非常重要),请参阅Ulrich Drepper的论文“如何编写共享库”


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请注意,这些地址在下一次运行中可能会发生变化。不过,实际上它们不会改变:GDB默认禁用ASLR以便更轻松、重复地进行调试。 - Employed Russian
@EmployedRussian 谢谢你指出来。我之前为了某些原因在我的.gdbinit中默认启用了随机化,但完全忘记了这不是默认设置。我已经更新了我的文本。 - andreee

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