在运行时遍历Linux ELF“section”头部

Question

简短版： 可以在运行时遍历所有ELF“section”头，并获取每个已加载共享库的每个“section”头的重定位地址。

详细版： 我正在尝试在用户空间实现与内核中存在的动态调试相同的机制（dyn_debug）。它的工作方式是，每个LOG宏实例都会在程序的特定“section”中创建静态变量 __attribute__((section("__verbose"))) 这会强制编译器将变量放在“。data”部分而不是“__verbose”部分。稍后，可以通过变量__start___verbose、__stop___verbose访问此部分的起始和停止地址。这样，某些中央例程就可以遍历所有注册的“日志”条目并根据需要更改属性。 这对于静态链接的可执行文件很好用，但是当使用共享库时，有几个“__verbose”部分（每个共享库一个），以及一个在可执行文件本身中（当然，我使用了-fPIC标志，以便包含在库中）。 还使用“-export-dynamic”链接了所有符号以确保导出所有符号。

每个共享库和主可执行文件都有 attribute(constructor)方法进行初始化。

我在两种情况下观察到了两种不同的行为。

情况1：对于第一种情况，库不是通过ldopen加载的，而是通过“libc loader”加载的

1. 引用__start___verbose始终返回相同的地址（即主可执行文件的地址），其中仅存在“main”可执行文件的日志条目。
2. dlsym(RTLD_NEXT, __start___verbose)返回可解析库的“下一个”符号的地址，因此实际上我获得了所有地址。

情况2：使用ldopen加载库

1. 引用__start___verbose始终返回相同的地址（即主可执行文件的地址）
2. dlsym(RTLD_NEXT, __start___verbose)返回NULL。
3. dlsym(RTLD_DEFAULT, __start___verbose)返回“main”进程表。
4. dlsym(handle, __start___verbose) - 返回正确的部分地址

问题：除了4需要从“loader”显式调用外，是否有任何方法可以获取使用ldopen打开的库的该符号？

代码：

/* Main" */ 
void func1()
{
    static int attribute__((section("__verbose"))) var  = 1;
}

/* Shared library */
void func2()
{
    static int attribute__((section("__verbose"))) var  = 2;
}

/* Both in main and shared library 
 * Prints same address !!! BAD !! */
void __attribute__((constructor)) initializer()
{
    struct int *iter;

    for (iter = __start___verbose; iter != __stop___verbose; ++iter) {
        printf("Value is %d", *iter)
    }
}



/* Works for libraries opened by libc runtime.
 * Does not work for libraries opened with LDOPEN*/
 void __attribute__((constructor)) initializer()
 {
    struct int *iter = ;

    for (iter = dlsym(RTLD_NEXT, "__start___verbose"); iter != __stop___verbose; ++iter) {
        printf("Value is %d", *iter)
    }
}



/* Snippet for main doing dynamic loading */

handle = ldopen('path', RTLD_NOW)
iter = dlsym(handle, "__start___verbose")
for (; iter != __stop___verbose; ++iter) {
    printf("Value is %d", *iter)
}

- sashas

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你是否有特殊处理__start___verbose和__stop___verbose变量，因为我没有它们。 - ysdx

你不想在ELF文件的（高优先级）构造函数中初始化变量吗？否则，在执行构造函数代码时，它们将不会被初始化。 - ysdx

Answer 1

您不应在运行时访问部分信息。部分不应在运行时使用，并且可能会从可执行文件中删除（剥离）。

我可能会使用自定义链接脚本：

.__verbose:
{
  PROVIDE_HIDDEN (__verbose_start = .);
  *(.__verbose)
  PROVIDE_HIDDEN (__verbose_end = .);
}

这定义了部分隐藏符号，以便每个ELF文件都有自己版本的这些符号。

然后，ELF文件中的构造函数（或其他代码）可以使用它们：

struct foo*;
extern struct foo* __verbose_start __attribute__((visibility("hidden")));
extern struct foo* __verbose_stop __attribute__((visibility("hidden")));

void __attribute__((constructor)) initializer()
{
   initialize_logging(__verbose_start,__verbose_stop);  
}

- ysdx