C 数据段之前的未初始化、可写数据

我正在编写一个简单的程序，将代码转换为x86_64汇编。其中一部分涉及在程序开始时创建一个大型零初始化数组。因此，每个编译的程序都以以下汇编代码开始：

.data
ARR:
    .space 32430
.text
.globl _start
.type _start, @function
_start:
    ...     #code as compiled from the brainfuck program
    ...

从那里编译的程序应该能够访问该数组的任何部分，但是如果它试图在它之前或之后访问内存，它应该会出错

因为数组后面紧跟着一个.text部分，据我所知，该部分是只读的，而且因为它是程序的第一部分，所以我希望我所期望的行为会自然发生。不幸的是，情况并非如此：编译程序能够访问数组开头左侧（即地址低于）的非零初始化数据

---

为什么会出现这种情况？在汇编代码中是否有任何东西可以阻止这种情况？

这当然是高度依赖于系统的，但由于您的观察结果适合典型的Linux/GNU系统，因此我将提及这样的系统

我假设链接器没有把我的片段放在我想的地方

诚然，链接器并不是按照它们在代码段中出现的顺序放置这些段，而是将

.text

放在第一位，

.data

放在第二位。我们可以看到这个e。G与

> objdump -h ARR ARR: file format elf32-i386 Sections: Idx Name Size VMA LMA File off Algn 0 .text 00000042 08048074 08048074 00000074 2**2 CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 1 .data 00007eae 080490b8 080490b8 000000b8 2**2 CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA

---

解决此问题的一种方法是简单地计算

+

和

-

符号，以查看程序是否超出指定的大小-只需在超出允许的大小时引发分段错误即可

.text

应为只读，是否尝试使用

gdb

或类似工具对结果进行迭代？它可能不会覆盖

.text

您是对的，只有左边界被违反。事实上，最初的数组大小是30000，但程序能够写入超过数组开始的32430字节的位置；因此，我的带助解决方案简单地增加了初始化数组大小。对方的问题更难解决,；我假设链接器没有把我的片段放在我想的地方。我可以检查数据指针的每次移动是否有效，但这比我希望的开销要大；我更喜欢这样一种解决方案，即放置我的段时，坏的数组访问会导致segfault。在x86上，您总是被授予访问页面最后一个字节的权限（至少在现代操作系统中是这样）。查看生成的二进制文件（因为32430不是页面大小的倍数）并考虑分配粒度将非常有用。特别是，防护页面可能会有所帮助。@BrandonSides可能是ASLR导致的，试试看。你有没有尝试过写作，也远高于32340？不过，我认为我的解决方案可能更好——期望操作系统警告用户可能是一个非常糟糕的主意。同样，如果您只是转换为汇编，因此没有理由关心程序本身的行为，那么x86中的内存保护不是以字节粒度工作，而是按页工作。默认的

.data

段不太可能位于两个保护页之间（无效访问），即使如此，该段的大小也将是mem页面大小的倍数。我想我看到了两个比较优雅的选择。1） 检查OS API，如果您可以详细设置内存，在32+kiB缓冲区周围指定两个保护页，然后将缓冲区用作ARR->write/read+-4kiB outside=>crash。2） 创建64kiB ARR，并将所有ARR索引计算写入无符号16位，然后ARR[zero_extended_16b_index]将环绕。您应该使用

.bss

，而不是

.data

。还有，那个奇怪的asm是从哪里来的？为什么会有这么多16位的东西？您需要根据CX的高位字节进行调零，以便

movb

而不是

movzbl

工作，因此为什么不依赖于整个ECX和

jecxz

等等。（或者更好，使用

movzbl

删除循环中的假依赖项）。或者最好避免使用

jecxz

，因为它效率不高。此外，您可以乘以10并使用2条LEA指令进行累加，或者您可以使用

imul$10、%eax、%eax

而不是

dx

的笨重东西。此外，每个人都写

int$0x80

，而不是

$128

。此外，每个人都写int$0x80，而不是$128。-我已经驳斥了那个说法。嘿，说得对。其他人都像正常人一样写

int$0x80

。这只是风格问题；其他点导致不同（效率较低）的机器代码。

.data
    .align 4096
ARR:
    .space 30000        # we'll actually get 32768
.text
.globl _start
.type _start, @function
_start:
    mov (%esp),%ebx     # argc
    cmp $1,%ebx
    jbe 9f
    mov $0,%ax
    mov $1,%ebx         # sign 1
    mov 8(%esp),%esi    # argv[1]
0:  movb (%esi),%cl     # convert argument string to integer
    jcxz 1f
    sub $'0',%cl
    js  2f
    mov $10,%dx
    mul %dx
    add %cx,%ax
    jmp 3f
2:  neg %ebx            # change sign
3:  add $1,%esi
    jmp 0b
1:  mul %ebx            # multiply with sign 1 or -1
    movzx ARR(%eax),%ebx# load ARR[atoi(argv[1])]
9:  mov $1,%eax
    int $128            # _exit(ebx);