Question

假设我有一个没有外部依赖关系的C文件，只有const数据部分。我想编译这个文件，然后得到一个二进制blob，我可以在另一个程序中加载，该函数将通过函数指针使用。

我们举个例子，这是一个虚构的二进制模块，f1.c

static const unsigned char mylut[256] = {
    [0 ... 127] = 0,
    [128 ... 255] = 1,
};

void f1(unsigned char * src, unsigned char * dst, int len)
{
    while(len) {
        *dst++ = mylut[*src++];
        len--;
    }
}

我想把它编译成f1.o，然后是f1.bin，并像这样使用它在prog.c

int somefunc() {
    unsigned char  * codedata;
    f1_type_ptr  f1_ptr;
    /* open f1.bin, and read it into codedata */

    /* set function pointer to beginning of loaded data */
    f1_ptr =(f1_type_ptr)codedata;

    /* call !*/
    f1_ptr(src, dst, len);
}

我想从f1.c到f1.o涉及-fPIC以获得位置独立性。我可以使用哪些标志或链接描述文件从f1.o到f1.bin？

澄清：

我知道动态链接。在这种情况下，动态链接是不可能的。如果可能的话，链接步骤必须是强制转换指向已加载数据的指针。

请假设没有操作系统支持。如果可以的话，我会举个例子在装配中写入f1与PC相关的地址。

Answer 1

首先，正如其他人所说，你应该考虑使用DLL或SO。

也就是说，如果你真的想这样做，你需要替换链接器脚本。像这样的东西（测试不是很好，但我认为它有效）：

ENTRY(_dummy_start)
SECTIONS
{
    _dummy_start = 0;
    _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ = 0;
    .all : { 
        _all = .;
        LONG(f1 - _all);
        *( .text .text.* .data .data.* .rodata .rodata.* ) 
    }
}

然后编译：

$ gcc -c -fPIC test.c

链接：

$ ld -T script.ld test.o -o test.elf

用以下内容提取二进制blob：

$ objcopy -j .all -O binary test.elf test.bin

欢迎对脚本进行一些解释：

ENTRY(_dummy_start)这只是避免了关于程序没有入口点的警告。
_dummy_start = 0;定义上一行中使用的符号。该值未使用。
_GLOBAL_OFFSET_TABLE_ = 0;这可以防止其他链接器错误。我认为你真的不需要这个符号，所以它可以定义为0。
.all这是收集blob所有字节的部分的名称。在此示例中，它将是所有.text，.data和.rodata部分。如果您有复杂的功能，可能还需要更多功能，在这种情况下objdump -x test.o是您的朋友。
LONG(f1 - _all)不是真的需要，但是你想知道你的函数偏移到blob中，不是吗？您不能假设它将在偏移0处。使用此行，blob中的前4个字节将是符号f1（您的函数）的偏移量。如果使用64位指针，请将LONG更改为QUAD。

更新：现在进行一次快速测试（它有效！）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>

typedef void (*f1_t)(char *a, char *b, int len);
f1_t f1;

int main()
{
    char *blob = (char*)valloc(4096);
    FILE *f = fopen("test.bin", "rb");
    fread(blob, 1, 4096, f);
    fclose(f);

    unsigned offs = *(unsigned*)blob;
    f1 = (f1_t)(blob + offs);
    mprotect(blob, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC);
    char txt[] = "¡hello world!";
    char txt2[sizeof(txt)] = "";
    f1(txt, txt2, sizeof(txt) - 1);
    printf("%s\n%s\n", txt, txt2);
    return 0;

}

Answer 2

您应该考虑构建一个共享库（Windows的 .dll ，或Linux的 .so ）。

像这样构建lib：

gcc -c -fPIC test.c
gcc -shared test.o -o libtest.so

如果您想从代码中动态加载库，请查看函数 dlopen（3）和 dlsym（3）。

或如果要在编译时链接库，请使用

构建程序

gcc -c main.c
gcc main.o -o <binary name> -ltest

编辑：

我真的不确定我会在这里说些什么，但这可以为你提供研究进展的线索......

如果您不想使用 dlopen 和 dlsym ，则可以尝试从 .o 文件中读取符号表为了找到函数地址，然后， mmap 具有读取和执行权限的内存中的目标文件。然后，您应该能够在找到的地址执行加载的代码。但请注意您在此代码中可能遇到的其他依赖项。

您可以查看手册页elf(5)

Answer 3

使用强制转换功能指针。

这是一个例子：

要做更多，您确实需要一个链接器和一个动态加载器。

目标文件为二进制代码

3 个答案: