C/C++|链接|动态链接库

朝闻君

发布于 2021-11-22 10:53:43

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发布于 2021-11-22 10:53:43

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我们经常在游戏目录下看见dll文件,这是windows下的动态链接库。在linux下我们可以使用-shared -fpic生成so文件。

动态链接的好处在于，当我们需要变更函数实现时，不需要重新编译整个可运行文件，只需要修改动态链接库即可，所以破解游戏的时候通常补丁就是一个dll而已。快忘光了，写个随笔复习一下，大一知识简单勿怪。

内存布局

GOT(Global offset table) - 动态函数入口，elf中位于.got段，不可执行数据
PLT(Procedure linkage table) - 桩函数，elf中位于.got.plt段，可执行代码
动态链接库 - 包含函数和变量，有不可执行数据和可执行代码

原理

下面这个是函数调用原理，如果是变量的话直接获得地址就好。

PLT由调用GOT代码+桩代码组成。桩代码用于动态修改GOT表。
GOT初始指向桩代码，后来指向动态函数。

PLT索引 = 函数索引x+1
GOT索引 = 函数索引x+3

初次调用，惰性加载

调用PLT[x+1]
跳转*GOT[x+3](桩代码地址)
传递动态链接函数索引x
跳转PLT[0]
传递动态链接表地址GOT[1]
跳转*GOT[2](动态链接器函数地址)
修改GOT[x+3]为动态函数地址

后续调用，直接跳转

调用PLT[x+1]
跳转*GOT[x+3](动态函数地址)

应用

 #include <dlfcn.h>
 void *dlopen(const char *filename, int flag) ;
			returns: ptr to handle if OK, NULL on error
 void *dlsym(void *handle, char *symbol) ;
			returns: ptr to symbol if OK, NULL on error
 int  dlclose(void *handle) ;
			returns: 0 if OK, -1 on error
 const char dlerror(void) ;
			returns: errormsg if previous call to
 			dlopen, dlysym, or dlclose failed,
 			NULL if previous call was OK

dlopen为mmap+解析符号表

RTLD_LAZY/RTLD_NOW决定是否惰性加载
RTLD_GLOBAL/RTLD_LOCAL决定符号是否为其他动态链接库可见
RTLD_DEEPBIND优先查找动态链接库的符号而非全局符号
RTLD_NOLOAD 不加载动态链接库，可用于修改之前的flag
RTLD_NODELETE close时不会卸载,因此静态变量在reopen时不会重新初始化

dpsym从符号表中寻址函数、变量

dlclose减少mmap引用计数，为0后munmap

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
int
main(int argc, char **argv)
{
    void *handle;
    double (*cosine)(double);
    char *error;
   handle = dlopen("libm.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
   dlerror();
   *(void **) (&cosine) = dlsym(handle, "cos");
   if ((error = dlerror()) != NULL)  {
        fprintf(stderr, "%s\n", error);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
   printf("%f\n", (*cosine)(2.0));
   dlclose(handle);
   exit(EXIT_SUCCESS);
}