linux got分析,聊聊Linux动态链接中的PLT和GOT（３）——公共GOT表项
前文(聊聊Linux動態鏈接中的PLT和GOT(２)——延遲重定位)提到所有動態庫函數的plt指令最終都跳進公共plt執行，那么公共plt指令里面的地址是什么鬼？
把test可執行文的共公plt貼出來：
080482a0 :
80482a0: pushl 0x80496f0
80482a6: jmp *0x80496f4
...
第一句，pushl 0x80496f0，是將地址壓到棧上，也即向最終調用的函數傳遞參數。
第二句，jmp *0x80496f4，這是跳到最終的函數去執行，不過猜猜就能想到，這是跳到能解析動態庫函數地址的代碼里面執行。
0x80496f4里面住著是何方圣呢？下面使用gdb調試器將它請出來：
$ gdb -q ./test
...
(gdb)x/xw 0x80496f4
0x80496f4 8>: 0x00000000
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x80483f3
(gdb) r
Starting program: /home/ivan/test/test/test
Breakpoint 1, 0x80483f3 in main ()
(gdb) x/xw 0x80496f4
0x80496f4 8>: 0xf7ff06a0
從調試過程可以發現，0x80496f4屬于GOT表中的一項，進程還沒有運行時它的值是0x00000000，當進程運行起來后，它的值變成了0xf7ff06a0。如果做更進一步的調試會發現這個地址位于動態鏈接器內，對應的函數是_dl_runtime_resolve。
嗯，是不是想到了什么呢。所有動態庫函數在第一次調用時，都是通過XXX@plt -> 公共@plt -> _dl_runtime_resolve調用關系做地址解析和重定位的。
談到這里，其實還有謎底是沒有解開的，以printf函數為例：
_dl_runtime_resolve是怎么知要查找printf函數的
_dl_runtime_resolve找到printf函數地址之后，它怎么知道回填到哪個GOT表項
到底_dl_runtime_resolve是什么時候被寫到GOT表的
前２個問題，只需要一個信息就可以了知道，這個信息就在藏在在函數對應的xxx@plt表中，以printf@plt為例：
printf@plt>:
jmp *0x80496f8
push $0x00
jmp common@plt
第二條指令就是秘密所在，每個xxx@plt的第二條指令push的操作數都是不一樣的，它就相當于函數的id，動態鏈接器通過它就可以知道是要解析哪個函數了。
真有這么神嗎？這不是神，是編譯鏈接器和動態鏈接器故意安排的巧合罷了。
使用readelf -r test命令可以查看test可執行文件中的重定位信息，其中.rel.plt這一段就大有秘密：
$ readelf -r test
....
Relocation section '.rel.plt' at offset 0x25c contains 3 entries:
Offset Info Type Sym.Value Sym. Name
080496f8 00000107 R_386_JUMP_SLOT 00000000 puts
080496fc 00000207 R_386_JUMP_SLOT 00000000 __gmon_start__
08049700 00000407 R_386_JUMP_SLOT 000000000 __libc_start_main
再看看各函數plt指令中的push操作數：
printf對應push 0x0
gmon_start對應push 0x8
__libc_start_main對應push 0x10
這３個push操作數剛好對應３個函數在.rel.plt段的偏移量。在_dl_runtime_resolve函數內，根據這個offset和.rel.plt段的信息，就知道要解析的函數。再看看.rel.plt最左邊的offset字段，它就是GOT表項的地址，也即_dl_runtime_resolve做完符號解析之后，重定位回寫的空間。
第三個問題：到底_dl_runtime_resolve是什么時候被寫到GOT表的。
答案很簡單，可執行文件在Linux內核通過exeve裝載完成之后，不直接執行，而是先跳到動態鏈接器(ld-linux-XXX)執行。在ld-linux-XXX里將_dl_runtime_resolve地址寫到GOT表項內。
事實上，不單單是預先寫_dl_runtime_resolve地址到GOT表項中，在i386架構下，除了每個函數占用一個GOT表項外，GOT表項還保留了３個公共表項，也即got的前３項，分別保存：
got[0]: 本ELF動態段(.dynamic段)的裝載地址
got[1]：本ELF的link_map數據結構描述符地址
got[2]：_dl_runtime_resolve函數的地址
動態鏈接器在加載完ELF之后，都會將這３地址寫到GOT表的前３項。
其實上述公共的plt指令里面，還有一個操作數是沒有分析的，其實它就是got[1](本ELF的link_map)地址，因為只有link_map結構，結合.rel.plt段的偏移量，才能真正找到該elf的.rel.plt表項。
有興趣的讀者可以使用gdb，在執行到main函數時，將GOT表的這３項數據看一下，驗證一下。
好了，談到這里是否對PLT和GOT機制有個更清晰認識了呢？最后一篇會使用圖文結構將整個PLT/GOT機制串起來。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的linux got分析,聊聊Linux动态链接中的PLT和GOT（３）——公共GOT表项的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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