C 如何在.so中从运行时地址查找符号偏移量

我需要能够将指令指针（从回溯）转换成一个文件和程序终止后的行号。在执行过程中，我可以存储稍后进行脱机分析所需的任何其他信息，但分析必须脱机进行

现在，除了发出指令指针，我还发出一组结构，其中包含来自

dl\u iterate\u phdr

的一些信息。我包括模块名称、基址的

dlpi_addr

字段以及标记为可执行的第一个

phdr

的

p_memsz

字段

然后，在我的脱机工具中，我使用保存的大小和地址表为给定地址标识模块。我从指令地址中减去

dlpi\u addr

，并将其传递给

addr2line

这似乎在大多数情况下都有效，但有时我认为它有点不正确（例如，它发现了一个相邻的符号——我知道行号信息并不总是正确的）。对于主可执行文件，它也完全失败。我很确定我只是没有正确处理所有的抵消

一般来说，我需要做什么才能使其正常工作？我知道有几个库可以做到这一点（

lldb

，

libdwarf

），但它们没有很好的文档记录。我还试图在主程序和离线工具之间传递尽可能少的信息，例如，我不想将内存映射作为字符串转储

以下是一些示例数据：

dl_iterate_phdr回调代码：

for ( ElfW(Half) i = 0; i < info->dlpi_phnum; i++ )
{
    const ElfW(Phdr)& header = info->dlpi_phdr[i];

    // Find the executable segment
    if ( (header.p_flags & PF_X) && (header.p_type == PT_LOAD) )
    {
        if ( info->dlpi_addr == getauxval(AT_SYSINFO_EHDR) )
        {
            // vdso section.
            continue;
        }

        printf("Module %d\n", modules->m_Count);
        printf("Module name: %s\n", info->dlpi_name);
        printf("Start address: %p\n", info->dlpi_addr);
        printf("Length: %jx\n", (uintmax_t)header.p_memsz);
        ...
    }
}

cat/proc//映射

00400000-00408000 r-xp 00000000 fc:01 56098817                           /path/to/main/executable
00607000-00608000 r--p 00007000 fc:01 56098817                           /path/to/main/executable
00608000-00609000 rw-p 00008000 fc:01 56098817                           /path/to/main/executable
010cc000-010ed000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]
7ff924000000-7ff924021000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff924021000-7ff928000000 ---p 00000000 00:00 0
7ff92c000000-7ff92c021000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff92c021000-7ff930000000 ---p 00000000 00:00 0
7ff931a1a000-7ff931a1b000 ---p 00000000 00:00 0
7ff931a1b000-7ff93221b000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff93221b000-7ff93221c000 ---p 00000000 00:00 0
7ff93221c000-7ff932a1c000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff932a1c000-7ff932a33000 r-xp 00000000 fc:01 56360961                   /path/to/yet/another.so
7ff932a33000-7ff932c32000 ---p 00017000 fc:01 56360961                   /path/to/yet/another.so
7ff932c32000-7ff932c33000 r--p 00016000 fc:01 56360961                   /path/to/yet/another.so
7ff932c33000-7ff932cc3000 rw-p 00017000 fc:01 56360961                   /path/to/yet/another.so
7ff932cc3000-7ff932ccf000 r-xp 00000000 fc:01 56229891                   /path/to/another.so
7ff932ccf000-7ff932ece000 ---p 0000c000 fc:01 56229891                   /path/to/another.so
7ff932ece000-7ff932ecf000 r--p 0000b000 fc:01 56229891                   /path/to/another.so
7ff932ecf000-7ff932ed0000 rw-p 0000c000 fc:01 56229891                   /path/to/another.so
7ff932ed0000-7ff932f60000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff932f60000-7ff93311a000 r-xp 00000000 fc:01 17039726                   /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7ff93311a000-7ff93331a000 ---p 001ba000 fc:01 17039726                   /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7ff93331a000-7ff93331e000 r--p 001ba000 fc:01 17039726                   /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7ff93331e000-7ff933320000 rw-p 001be000 fc:01 17039726                   /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7ff933320000-7ff933325000 rw-p 00000000 00:00 0 
7ff933325000-7ff93333b000 r-xp 00000000 fc:01 17039378                   /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7ff93333b000-7ff93353a000 ---p 00016000 fc:01 17039378                   /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7ff93353a000-7ff93353b000 rw-p 00015000 fc:01 17039378                   /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7ff93353b000-7ff933640000 r-xp 00000000 fc:01 17039591                   /lib/x86_64-linux-gnu/libm-2.19.so
7ff933640000-7ff93383f000 ---p 00105000 fc:01 17039591                   /lib/x86_64-linux-gnu/libm-2.19.so
7ff93383f000-7ff933840000 r--p 00104000 fc:01 17039591                   /lib/x86_64-linux-gnu/libm-2.19.so
7ff933840000-7ff933841000 rw-p 00105000 fc:01 17039591                   /lib/x86_64-linux-gnu/libm-2.19.so
7ff933841000-7ff933927000 r-xp 00000000 fc:01 8390197                    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.19
7ff933927000-7ff933b26000 ---p 000e6000 fc:01 8390197                    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.19
7ff933b26000-7ff933b2e000 r--p 000e5000 fc:01 8390197                    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.19
7ff933b2e000-7ff933b30000 rw-p 000ed000 fc:01 8390197                    /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.19
7ff933b30000-7ff933b45000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff933b45000-7ff933b5e000 r-xp 00000000 fc:01 17039713                   /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread-2.19.so
7ff933b5e000-7ff933d5d000 ---p 00019000 fc:01 17039713                   /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread-2.19.so
7ff933d5d000-7ff933d5e000 r--p 00018000 fc:01 17039713                   /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread-2.19.so
7ff933d5e000-7ff933d5f000 rw-p 00019000 fc:01 17039713                   /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread-2.19.so
7ff933d5f000-7ff933d63000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff933d63000-7ff933d66000 r-xp 00000000 fc:01 17039596                   /lib/x86_64-linux-gnu/libdl-2.19.so
7ff933d66000-7ff933f65000 ---p 00003000 fc:01 17039596                   /lib/x86_64-linux-gnu/libdl-2.19.so
7ff933f65000-7ff933f66000 r--p 00002000 fc:01 17039596                   /lib/x86_64-linux-gnu/libdl-2.19.so
7ff933f66000-7ff933f67000 rw-p 00003000 fc:01 17039596                   /lib/x86_64-linux-gnu/libdl-2.19.so
7ff933f67000-7ff933f8a000 r-xp 00000000 fc:01 17039716                   /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7ff934047000-7ff934049000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff93405e000-7ff93407e000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff9340b2000-7ff9340c0000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff9340dc000-7ff934152000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff93415f000-7ff934166000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff934172000-7ff934175000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff93417b000-7ff93417c000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff934185000-7ff934189000 rw-p 00000000 00:00 0
7ff934189000-7ff93418a000 r--p 00022000 fc:01 17039716                   /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7ff93418a000-7ff93418b000 rw-p 00023000 fc:01 17039716                   /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7ff93418b000-7ff93418c000 rw-p 00000000 00:00 0
7ffd31892000-7ffd318b6000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]
7ffd31913000-7ffd31915000 r--p 00000000 00:00 0                          [vvar]
7ffd31915000-7ffd31917000 r-xp 00000000 00:00 0                          [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0                  [vsyscall]

readelf-l可执行文件

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x0000000000007276 0x0000000000007276  R E    200000
  LOAD           0x0000000000007db8 0x0000000000607db8 0x0000000000607db8
                 0x0000000000000389 0x00000000000004c0  RW     200000
  DYNAMIC        0x0000000000007dd8 0x0000000000607dd8 0x0000000000607dd8
                 0x0000000000000220 0x0000000000000220  RW     8
  NOTE           0x0000000000000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254
                 0x0000000000000044 0x0000000000000044  R      4
  GNU_EH_FRAME   0x0000000000004a40 0x0000000000404a40 0x0000000000404a40
                 0x000000000000078c 0x000000000000078c  R      4
  GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                 0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     10
  GNU_RELRO      0x0000000000007db8 0x0000000000607db8 0x0000000000607db8
                 0x0000000000000248 0x0000000000000248  R      1

数学示例：

主可执行文件中有一个名为“DoSomeWork”的函数，位于0x401329。然而，0x401329不在0x0和0x7276d之间。但是，它确实在0x7276到0x400000之间，这就是为什么我的黑客专门处理主模块的原因。（我关于使用uu etext的一点证明是胡言乱语——代码从来没有工作过，但也从来没有伤害过我。）如果我在0x401329上运行addr2line，它就工作了。但是如果我像对待所有其他模块一样对待这个模块，我将无法将地址与任何文件关联，因为它不在（startAddress，startAddress+长度）之间

我用作测试的libm的一个示例是lgama（float），它在这次运行中位于0x7ff933561620。这完全在范围内（0x7ff93353b000、0x7ff93353b000+0x1042cc），该范围与内存映射和来自dl_iterate_phdr的数据相匹配。因此，当我从函数地址中减去起始地址时，我得到偏移量0x26620，当传递给libm的addr2line时，它可以正常工作（它返回w_lgama的文件/行号）

谢谢

一般来说，我需要做什么才能使其正常工作

你所描述的是正确的，应该有效

不幸的是，你没有提供任何细节，让我们猜测是什么原因导致这不适合你

对于主可执行文件，它也完全失败

它不应该（对于非

饼图

可执行文件，

dlpi\u addr

应始终为0）

---

你应该试着创造一个新的机会，让我们告诉你你做错了什么。从一个简单的主二进制文件开始，显示您得到的地址、从

nm

的输出、dlpi\u addr等。

dlpi\u addr

不是映射的起始地址，而是相对于

PT\u LOAD

程序头中映射的

p\u vaddr

地址的偏移量。将这些值加在一起，您将得到绝对虚拟地址范围。

只是想知道，地址空间布局随机化不应该阻止这种分析吗？这意味着加载的程序不会以可预测的方式显示在内存中。不，目标不是预测/未来/运行，而是分析以前的运行。即使有了这些，你也无法预测符号在未来的运行中会落在哪里。我希望我只是错过了一个主要部分，比如处理一些偏移。我会得到一个复制，或者至少一些示例数据和代码片段，只要我能找到合适的计算机（不幸的是，我现在正在旅行，所以可能不会马上）。我相信一个例子是为了获得主可执行文件的正确地址，我不得不假装将模块大小计算为_etext-0x40000，但同时，我不得不/不/将0x40000作为模块的起始地址（即0）。我相信（从内存中）phdr info声明的起始偏移量为0x40040。也就是说，我知道我说的太含糊了。我会尽快得到更多的细节。这很有意义，而且听起来它可以解决从主可执行文件中正确检测符号的问题。为了计算符号的偏移量以便用addr2line查找它们，我是否只需减去dlpi_addr，而忽略p_vaddr？然后，逻辑将是：对于（dlpi_addr+p_vaddr，dlpi_addr+p_vaddr+p_memsz）中的符号，只需减去dlpi_addr（不考虑p_vaddr），即可计算addr2line的偏移量。@Falcon：对。ELF文件寻址（例如符号表）中的虚拟地址与运行时的虚拟地址之间的转换纯粹是对

dlpi\u addr

的加减。顺便说一句，我认为主非饼图程序的差异也适用于预链接处理的共享库，虽然我自己从未使用过prelink，可能是弄错了。现在我回到办公室，今天我将尝试一下这个公式。如果它不起作用，我会找到一个看起来错误的示例符号来发布其他信息。关于PIE，这通常需要一个特殊的构建标志，不是吗？我肯定没有明确启用它。使用上面的计算解决了问题。主可执行文件是186个公共linux库中唯一一个p_vaddr为其设计的示例！=0谢谢你的帮助！

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x0000000000007276 0x0000000000007276  R E    200000
  LOAD           0x0000000000007db8 0x0000000000607db8 0x0000000000607db8
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