Question

我正在尝试编写一个复制函数的函数（并最终修改其程序集）并返回它。这适用于一个级别的间接，但在两个我得到段错误。

这是一个最小（非）工作示例：

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

#define BODY_SIZE 100

int f(void) { return 42; }
int (*G(void))(void) { return f; }
int (*(*H(void))(void))(void) { return G; }

int (*g(void))(void) {
    void *r = mmap(0, BODY_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    memcpy(r, f, BODY_SIZE);
    return r;
}

int (*(*h(void))(void))(void) {
    void *r = mmap(0, BODY_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    memcpy(r, g, BODY_SIZE);
    return r;
}

int main() {
    printf("%d\n", f());
    printf("%d\n", G()());
    printf("%d\n", g()());
    printf("%d\n", H()()());
    printf("%d\n", h()()()); // This one fails - why?

    return 0;
}

我可以记忆到一个mmap的区域，创建一个可以调用的有效函数（g()()）。但是，如果我再次尝试应用它（h()()()），则会出现段错误。我已经确认它正确创建了g的复制版本，但是当我执行该版本时，我得到了一个段错误。

我有什么理由不能在另一个mmap的区域中的一个mmap区域中执行代码吗？从使用x/i检查的探索性gdb开始，我似乎可以成功调用，但是当我返回我来自的函数时已被删除并替换为0。

如何让这种行为发挥作用？它甚至可能吗？

BIG EDIT：

很多人都问我的理由，因为我在这里显然是在做XY问题。这是真实而有意的。你看，一个月之前有一点this问题发布在代码高尔夫堆栈交换上。对于C / Assembly解决方案，它也有一个很好的bounty。我对这个问题做了一些空洞的思考，并意识到通过复制一个函数体同时删除一个具有一些唯一值的地址，我可以在其内存中搜索该值并将其替换为有效的地址，从而允许我有效地创建lambda函数将单个指针作为参数。使用这个我可以得到单一的currying工作，但我需要更一般的currying。因此，我当前的部分解决方案与here相关联。这是展示我试图避免的段错误的完整代码。虽然这几乎是一个坏主意的定义，但我觉得它很有趣，并且想知道我的方法是否可行。我唯一缺少的是运行从函数创建的函数的能力，但我无法让它工作。

Answer 1

代码使用相对调用来调用mmap和memcpy，因此复制的代码最终会调用无效位置。

您可以通过指针调用它们，例如：

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

#define BODY_SIZE 100

void* (*mmap_ptr)(void *addr, size_t length, int prot, int flags,
                  int fd, off_t offset) = mmap;
void* (*memcpy_ptr)(void *dest, const void *src, size_t n) = memcpy;

int f(void) { return 42; }
int (*G(void))(void) { return f; }
int (*(*H(void))(void))(void) { return G; }

int (*g(void))(void) {
    void *r = mmap_ptr(0, BODY_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    memcpy_ptr(r, f, BODY_SIZE);
    return r;
}

int (*(*h(void))(void))(void) {
    void *r = mmap_ptr(0, BODY_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    memcpy_ptr(r, g, BODY_SIZE);
    return r;
}

int main() {
    printf("%d\n", f());
    printf("%d\n", G()());
    printf("%d\n", g()());
    printf("%d\n", H()()());
    printf("%d\n", h()()()); // This one fails - why?

    return 0;
}

Answer 2

我正在尝试编写一个复制函数的函数

我认为这不是正确的方法，除非你非常了解你的平台的机器代码（然后你不会问这个问题）。请注意position independent code（有用，因为一般mmap(2)会使用ASLR并在地址中提供一些“随机性”。 BTW，真正的self-modifying machine code（即更改某些现有有效机器代码的某些字节）今天cache和branch-predictor不友好，应该在实践中避免使用。

我建议采用两种相关方法（选择其中一种方法）。

生成一些临时 C文件（另请参阅this），例如在/tmp/generated.c中，然后将使用gcc -Wall -g -O -fPIC /tmp/generated.c -shared -o /tmp/generated.so的汇编分为plugin，然后dlopen(3)（dynamic loading} /tmp/generated.so {{3插件（并且可能使用shared object来查找其中的函数指针...）。有关共享对象的更多信息，请阅读Drepper的dlsym(3)论文。今天，你可以dlopen成千上万的这样的共享库（参见我的How To Write Shared Libraries示例）和C编译器（比如最近的manydl.c）足够快，可以编译几千行代码在与交互相容的时间内（例如，小于十分之一秒）。生成C代码是GCC实践。实际上，在发出之前，你会在生成的C代码的内存中代表一些widely used。
使用一些AST库，例如JIT compilation或GCCJIT，或LLVM，或libjit等....会在内存中生成一个函数，执行所需的asmjit，然后给你一些指针。

BTW，您可以考虑使用一些relocations语言实现（例如homoiconic用于Common Lisp，而不是使用C编码，它可以在每次SBCL交互时编译为机器代码，或者任何动态构造的REPL程序表示。）

S-expr和closures的概念值得了解。阅读callbacks和SICP（当然还有Lisp In Small Pieces，以了解一般编译器文化）。

Answer 3

此问题发布在代码golf.SE
上

我更新了the 8086 16-bit code-golf answer关于问题总结的问题以包含评论的反汇编。

您可以在32位代码中使用相同的想法，使用stack-args调用约定来生成机器代码函数的修改副本，该函数适用于push imm32。但它不再是固定大小的，因此您需要更新复制的机器代码中的函数大小。

在普通的通话约定中，第一个arg被推送到最后，因此您无法在固定大小push imm32 / {{之前追加另一个call target 1}} / leave预告片。如果编写纯asm答案，则可以使用备用调用约定，其中args以其他顺序推送。或者你可以有一个固定大小的介绍，然后是一个不断增长的ret +呼叫/离开/返回序列。

currying函数本身可以使用register-arg调用约定，即使你希望目标函数以i386 System V为例（stack args）。

您肯定希望通过不支持超过32位的args来简化，因此没有值的结构，也没有push imm32。（当然你可以链接多次调用currying函数来构建一个更大的arg。）

考虑到编写新代码 - 高尔夫挑战的方式，我猜你要比较curried args的总数与目标＆＃34;输入＆＃34;的args数量。功能需要。

我认为没有机会只用double就可以在纯C中完成这项工作;你必须修改机器代码。

在mmap中执行代码以生成可执行代码段错误

3 个答案: