如何获取 PIE 链接的可执行文件地址空间大小，无需解析 /proc/self/maps？

Linux

2024-03-20 19:56:21

获取 PIE 链接的可执行文件地址空间大小，无需解析 /proc/self/maps

在本文中，我们将探讨一种在不解析 /proc/self/maps 文件的情况下确定以位置独立可执行文件 (PIE) 链接的可执行文件的地址空间大小的方法。

先决条件

要继续阅读本文，你需要具备以下条件：

对 Linux 内存管理和 PIE 可执行文件的理解。
C/C++ 编译器和链接器。
在 Linux 系统上运行代码的能力。

问题

过去，通过解析 /proc/self/maps 文件来确定正在运行进程的地址空间大小。然而，这种方法对 PIE 可执行文件不可靠，因为各个段的虚拟地址可以在运行时发生改变。

解决方案

该问题的解决方案是利用 GNU C 库 (glibc) 提供的 dl_iterate_phdr() 函数。此函数允许我们遍历可执行文件正在运行的程序头，并提取每个段的信息。

实现

以下是一个示例 C 代码，演示如何使用 dl_iterate_phdr() 获取 PIE 链接的可执行文件的地址空间大小：

#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  size_t address_space_size = 0;

  // 遍历程序头
  dl_iterate_phdr(collect_objs, &address_space_size);

  // 打印地址空间大小
  printf("Address space size: %lu bytes\n", address_space_size);

  return 0;
}

int collect_objs(struct dl_phdr_info *info, size_t size, void *data) {
  // 更新地址空间大小
  *(size_t *)data += info->dlpi_addr + info->dlpi_phdr->p_memsz;

  return 0;
}

解释

dl_iterate_phdr() 函数有两个参数：
- collect_objs：回调函数指针，将针对每个程序头调用。
- &address_space_size：存储总地址空间大小的变量的指针。
回调函数 collect_objs() 通过将每个程序头段的虚拟地址和内存大小相加来更新 address_space_size 变量。
在遍历所有程序头后，address_space_size 变量将包含正在运行的可执行文件的总地址空间大小。