從現(xiàn)在開始就是分析最后的核心模塊exec.c了，分析完這個文件后，就會和之前的所有分析形成一個環(huán)路，從創(chuàng)建進程、加載進程程序到進程調(diào)度、內(nèi)存管理。

exec.c的核心do_execve函數(shù)很長，而且用到了很多其他的函數(shù)，copy_strings就是其中一個，我們這里就先來分析這個函數(shù)。

首先看調(diào)用處，在main.c中：

static char *argv_rc[] = { "/bin/sh", NULL}; // 調(diào)用執(zhí)行程序時參數(shù)的字符串數(shù)組。 static char *envp_rc[] = { "HOME=/", NULL}; // 調(diào)用執(zhí)行程序時的環(huán)境字符串數(shù)組。void init(void){ ...execve ("/bin/sh", argv_rc, envp_rc); // 替換成/bin/sh 程序并執(zhí)行。 ... }

再看exec.c中：

/* * MAX_ARG_PAGES 定義了新程序分配給參數(shù)和環(huán)境變量使用的內(nèi)存最大頁數(shù)。 * 32 頁內(nèi)存應(yīng)該足夠了，這使得環(huán)境和參數(shù)(env+arg)空間的總合達到128kB! */ #define MAX_ARG_PAGES 32do_execve (unsigned long *eip, long tmp, char *filename,char **argv, char **envp) {unsigned long page[MAX_ARG_PAGES]; // 參數(shù)和環(huán)境字符串空間的頁面指針數(shù)組。int i, argc, envc;// 參數(shù)和環(huán)境字符串空間中的偏移指針，初始化為指向該空間的最后一個長字處。unsigned long p = PAGE_SIZE * MAX_ARG_PAGES - 4; ...// 計算參數(shù)個數(shù)和環(huán)境變量個數(shù)。argc = count (argv);envc = count (envp);// 若sh_bang 標志沒有設(shè)置，則設(shè)置它，并復制指定個數(shù)的環(huán)境變量串和參數(shù)串到參數(shù)和環(huán)境空間中。if (sh_bang++ == 0){p = copy_strings (envc, envp, page, p, 0);p = copy_strings (--argc, argv + 1, page, p, 0);} ... }

mm.h:

#define PAGE_SIZE 4096 // 定義內(nèi)存頁面的大小(字節(jié)數(shù))。

exec.c和segment.h放在一起：

/* * count()函數(shù)計算命令行參數(shù)/環(huán)境變量的個數(shù)。 */計算參數(shù)個數(shù)。 // 參數(shù)：argv - 參數(shù)指針數(shù)組，最后一個指針項是NULL。 // 返回：參數(shù)個數(shù)。 static int count (char **argv) {int i = 0;char **tmp;if (tmp = argv)while (get_fs_long ((unsigned long *) (tmp++)))i++;return i; }讀取fs 段中指定地址處的長字(4 字節(jié))。 // 參數(shù)：addr - 指定的內(nèi)存地址。 // %0 - (返回的長字_v)；%1 - (內(nèi)存地址addr)。 // 返回：返回內(nèi)存fs:[addr]處的長字。 extern inline unsigned long get_fs_long (const unsigned long *addr) {unsigned long _v;__asm__ ("movl %%fs:%1,%0": "=r" (_v):"m" (*addr));return _v; }

先分析獲取參數(shù)/環(huán)境變量的個數(shù)，首先聲明了兩個指針數(shù)組argv_rc和envp_rc并傳入execve。

int* a[4]???? 指針數(shù)組?????

???????????????? 表示：數(shù)組a中的元素都為int型指針

注意do_execve的形參為char **argv, char **envp，指針的指針。所以也就是說在count函數(shù)中，tmp++是指針數(shù)組argv_rc的其中的元素的地址，那么在get_fs_long中*addr指的是argv_rc的元素的值（也就是"/bin/sh"這個char類型指針），因為使用的是fs:%1而不是fs:[%1]，因此最終_v得到的是char類型的完整地址。所以count就是根據(jù)是不是有地址值來判斷數(shù)量。

/* * 'copy_string()'函數(shù)從用戶內(nèi)存空間拷貝參數(shù)和環(huán)境字符串到內(nèi)核空閑頁面內(nèi)存中。 * 這些已具有直接放到新用戶內(nèi)存中的格式。 * * 由TYT(Tytso)于1991.12.24 日修改，增加了from_kmem 參數(shù)，該參數(shù)指明了字符串或 * 字符串數(shù)組是來自用戶段還是內(nèi)核段。 * * from_kmem argv * argv ** * 0 用戶空間 用戶空間 * 1 內(nèi)核空間 用戶空間 * 2 內(nèi)核空間 內(nèi)核空間 * * 我們是通過巧妙處理fs 段寄存器來操作的。由于加載一個段寄存器代價太大，所以 * 我們盡量避免調(diào)用set_fs()，除非實在必要。 */復制指定個數(shù)的參數(shù)字符串到參數(shù)和環(huán)境空間。 // 參數(shù)：argc - 欲添加的參數(shù)個數(shù)；argv - 參數(shù)指針數(shù)組；page - 參數(shù)和環(huán)境空間頁面指針數(shù)組。 // p -在參數(shù)表空間中的偏移指針，始終指向已復制串的頭部；from_kmem - 字符串來源標志。 // 在do_execve()函數(shù)中，p 初始化為指向參數(shù)表(128kB)空間的最后一個長字處，參數(shù)字符串 // 是以堆棧操作方式逆向往其中復制存放的，因此p 指針會始終指向參數(shù)字符串的頭部。 // 返回：參數(shù)和環(huán)境空間當前頭部指針。 static unsigned long copy_strings (int argc, char **argv, unsigned long *page,unsigned long p, int from_kmem) {char *tmp, *pag;int len, offset = 0;unsigned long old_fs, new_fs;if (!p)return 0; /* bullet-proofing *//* 偏移指針驗證 */ // 取ds 寄存器值到new_fs，并保存原fs 寄存器值到old_fs。new_fs = get_ds ();old_fs = get_fs (); // 如果字符串和字符串數(shù)組來自內(nèi)核空間，則設(shè)置fs 段寄存器指向內(nèi)核數(shù)據(jù)段（ds）。if (from_kmem == 2)set_fs (new_fs); // 循環(huán)處理各個參數(shù)，從最后一個參數(shù)逆向開始復制，復制到指定偏移地址處。while (argc-- > 0){ // 如果字符串在用戶空間而字符串數(shù)組在內(nèi)核空間，則設(shè)置fs 段寄存器指向內(nèi)核數(shù)據(jù)段（ds）。if (from_kmem == 1)set_fs (new_fs); // 從最后一個參數(shù)開始逆向操作，取fs 段中最后一參數(shù)指針到tmp，如果為空，則出錯死機。if (!(tmp = (char *) get_fs_long (((unsigned long *) argv) + argc)))panic ("argc is wrong"); // 如果字符串在用戶空間而字符串數(shù)組在內(nèi)核空間，則恢復fs 段寄存器原值。if (from_kmem == 1)set_fs (old_fs); // 計算該參數(shù)字符串長度len，并使tmp 指向該參數(shù)字符串末端。len = 0; /* remember zero-padding */do{ /* 我們知道串是以NULL 字節(jié)結(jié)尾的 */len++;}while (get_fs_byte (tmp++)); // 如果該字符串長度超過此時參數(shù)和環(huán)境空間中還剩余的空閑長度，則恢復fs 段寄存器并返回0。if (p - len < 0){ /* this shouldn't happen - 128kB */set_fs (old_fs); /* 不會發(fā)生-因為有128kB 的空間 */return 0;} // 復制fs 段中當前指定的參數(shù)字符串，是從該字符串尾逆向開始復制。while (len){--p;--tmp;--len; // 函數(shù)剛開始執(zhí)行時，偏移變量offset 被初始化為0，因此若offset-1<0，說明是首次復制字符串， // 則令其等于p 指針在頁面內(nèi)的偏移值，并申請空閑頁面。if (--offset < 0){offset = p % PAGE_SIZE; // 如果字符串和字符串數(shù)組在內(nèi)核空間，則恢復fs 段寄存器原值。if (from_kmem == 2)set_fs (old_fs); // 如果當前偏移值p 所在的串空間頁面指針數(shù)組項page[p/PAGE_SIZE]==0，表示相應(yīng)頁面還不存在， // 則需申請新的內(nèi)存空閑頁面，將該頁面指針填入指針數(shù)組，并且也使pag 指向該新頁面，若申請不 // 到空閑頁面則返回0。if (!(pag = (char *) page[p / PAGE_SIZE]) &&!(pag = (char *) page[p / PAGE_SIZE] =(unsigned long *) get_free_page ()))return 0; // 如果字符串和字符串數(shù)組來自內(nèi)核空間，則設(shè)置fs 段寄存器指向內(nèi)核數(shù)據(jù)段（ds）。if (from_kmem == 2)set_fs (new_fs);} // 從fs 段中復制參數(shù)字符串中一字節(jié)到pag+offset 處。*(pag + offset) = get_fs_byte (tmp);}} // 如果字符串和字符串數(shù)組在內(nèi)核空間，則恢復fs 段寄存器原值。if (from_kmem == 2)set_fs (old_fs); // 最后，返回參數(shù)和環(huán)境空間中已復制參數(shù)信息的頭部偏移值。return p; }

首先p是指向參數(shù)和環(huán)境空間的最后一個長字處，邏輯地址，如下圖所示

首先從最后一個參數(shù)開始逆向操作，取fs段中最后一個參數(shù)指針到tmp。

然后取字符串長度，注意get_fs_byte的*addr為字符指針指向的值，也就是_v得到的是字符值一個字節(jié)。

最后是從字符串尾部開始逆向復制，注意page數(shù)組不是用來映射的，而是保存內(nèi)存頁的地址。而offset是每次循環(huán)都會變化。

最終返回p。

?

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/joey-hua/p/5638306.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux0.11内核--加载可执行二进制文件之1.copy_strings的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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