C 复制堆栈的一部分并使用mmap将其映射到当前进程

我希望我的程序执行以下操作：

打开一个新文件

将堆栈中包含当前帧指针地址的（页面对齐）部分复制到文件

将文件内容映射回与堆栈原始部分相同范围内的进程地址空间，以便进程将文件用于堆栈的该部分，而不是系统最初为堆栈分配给它的内存区域

下面是我的代码。我在调用mmap时遇到了一个分段错误，特别是mmap使用vsyscall进行系统调用时。（我在Ubuntu服务器（x86-64）下使用GCC4.4.3和Glibc2.11.1。我编译并运行了64位和32位配置，结果相同

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

#define PAGE_SIZE 0x1000
#define FILENAME_LENGTH 0x10
#if defined ARCH && ARCH == 32
#define PAGE_SIZE_COMPLEMENT 0xfffff000
#define UINT uint32_t
#define INT int32_t
#define BP "ebp"
#define SP "esp"
#define X_FORMAT "%x"
#else
#define PAGE_SIZE_COMPLEMENT 0xfffffffffffff000
#define UINT uint64_t
#define INT int64_t
#define BP "rbp"
#define SP "rsp"
#define X_FORMAT "%lx"
#endif
#define PAGE_ROUND_UP(v) (((v) + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_SIZE_COMPLEMENT)
#define PAGE_ROUND_DOWN(v) ((v) & PAGE_SIZE_COMPLEMENT)


UINT stack_low, stack_high, stack_length;

void find_stack_high(void) {

    UINT bp = 0;
    UINT raw_stack_high = 0;

    /* Set the global stack high to the best
     * approximation.
     */

    asm volatile ("mov %%"BP", %0" : "=m"(bp));
    while (bp) {
        raw_stack_high = bp;
        bp = *(UINT *)bp;
    }
    stack_high = PAGE_ROUND_UP(raw_stack_high);
}


int file_create(void) {

    int fd;
    char filename[FILENAME_LENGTH];

    strcpy(filename, "tmp.XXXXXX");
    fd = mkstemp(filename);
    if (fd == -1) {
        perror("file_create:mkstemp");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    unlink(filename);  
    return fd;
}


int main(void) {


    int fd, bytes_written;
    UINT bp;
    off_t offset;

    printf("In main\n");

    fd = file_create();
    printf("fd %d\n", fd);

    find_stack_high();

    // Get the current frame pointer.

    asm volatile ("mov %%"BP", %0" : "=m" (bp));

    // Store page boundary below 
    // frame pointer as end of potentially shared stack.

    stack_low = PAGE_ROUND_DOWN(bp);
    stack_length = stack_high - stack_low;

    printf("start "X_FORMAT"   end "X_FORMAT"   length "X_FORMAT"\n",
           stack_low, stack_high, stack_length);

    bytes_written = 
        write(fd, (const void *)stack_low, PAGE_SIZE);
    if (bytes_written != PAGE_SIZE) {
        perror("main: write");
        fprintf(stderr, "Num bytes: %x\n", bytes_written);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    offset = 0;

    if (mmap((void *)stack_low, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
         MAP_SHARED | MAP_FIXED | MAP_GROWSDOWN, fd, offset) ==
        MAP_FAILED) {
        perror("file_copy: mmap");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    close(fd);

    return EXIT_SUCCESS;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#定义页面大小0x1000
#定义文件名长度0x10
#如果定义了ARCH&&ARCH==32
#定义页面大小补码0xfffff000
#定义UINT uint32\u t
#定义INT int32\t
#定义BP“ebp”
#定义SP“esp”
#定义X_格式“%X”
#否则
#定义页面大小补码0xFFFFFFFFFFF000
#定义UINT uint64\u t
#定义INT int64\t
#定义BP“rbp”
#定义SP“rsp”
#定义X_格式“%lx”
#恩迪夫
#定义页面大小（v）（（v）+页面大小-1）和页面大小（U）补充）
#定义页面大小（v）（（v）和页面大小（U）补充）
UINT堆栈低、堆栈高、堆栈长；
void find_stack_high（void）{
UINT-bp=0；
UINT原始堆栈高=0；
/*将全局堆栈设置为最佳
*近似值。
*/
asm挥发性（“mov%%”BP“，%0”：“=m”（BP））；
while（bp）{
原始堆高=bp；
bp=*（UINT*）bp；
}
堆叠高度=页面四舍五入（原始堆叠高度）；
}
int文件创建（无效）{
int-fd；
字符文件名[文件名长度]；
strcpy（文件名，“tmp.XXXXXX”）；
fd=mkstemp（文件名）；
如果（fd==-1）{
perror（“文件创建：mkstemp”）；
退出（退出失败）；
}
取消链接（文件名）；
返回fd；
}
内部主（空）{
int fd，写入的字节数；
UINT-bp；
偏移量；
printf（“主\n”）；
fd=文件创建（）；
printf（“fd%d\n”，fd）；
查找_stack_high（）；
//获取当前帧指针。
asm挥发性（“mov%%”BP“，%0”：“=m”（BP））；
//将页面边界存储在下面
//帧指针作为潜在共享堆栈的结尾。
堆栈低=页面向下舍入（bp）；
堆栈长度=堆栈高-堆栈低；
printf（“开始”X_格式“结束”X_格式“长度”X_格式”\n”，
堆栈低、堆栈高、堆栈长）；
写入的字节数=
写入（fd，（const void*）堆栈低，页面大小）；
如果（写入的字节数！=页面大小）{
佩罗（“主要：写作”）；
fprintf（标准，“字节数：%x\n”，写入的字节数）；
退出（退出失败）；
}
偏移量=0；
如果（mmap（（void*）堆栈低，页面大小，保护读取，保护写入，
地图|共享地图|固定地图|地图|增长下降、fd、偏移）==
映射（U失败）{
perror（“文件副本：mmap”）；
退出（退出失败）；
}
关闭（fd）；
返回退出成功；
}

---

谢谢！

尝试打开执行权限？在任何情况下，症状都表明您已成功映射到堆栈顶部，破坏了返回指针。

在复制堆栈后，堆栈会发生变化（例如

mmap

调用的返回地址）。我可以想出两种可能的解决方法：

编写不需要堆栈来执行新映射的asm

调用具有大量本地数据的函数，使工作堆栈位于与要映射的页面不同的页面上。然后，此函数返回后，您可以通过第二次调用

mmap

来映射较低的地址

---

无论你做什么，这都是一个可怕的黑客攻击，可能是一个坏主意。

他肯定需要第三次使用sys/mman.h。@b咒语：+1让我发笑对不起--没有注意到重复。是的，我想这就是问题所在。我在早期的草稿中使用了你的两个策略中的后一个，这很有效，但我一直在尝试简化我的代码--并且获得了该特定要求的原因。@Amittai Aviram:您可以使用

makecontext（）

在使用不同堆栈的不同临时上下文中进行堆栈复制和

mmap

。您还可以使用具有备用信号堆栈的信号处理程序，以避免在运行代码时对堆栈造成重击的问题。