kdress学习
这两天看了一本书叫《linux二进制分析》，这里面提到的一个小工具kdress，这里分析一下
源码在：https://github.com/elfmaster/kdress
kdress介绍
/boot目录下有一个vmlinux的文件，这是一个经过压缩的linux内核，不过缺少内核符号表，kdress就是用来从/proc/kallsyms或是System.map文件获取相关的符号信息，将获取到的符号信息重建到内核可执行文件中去。
源码分析
首先从一个python脚本启动，然后调用c语言的实现
kunpress接受两个参数，第一个是输入的无符号表的vmlinux，第二个是输出文件，这个文件的作用就是解压vmlinux到指定输出
build_ksyms是建立新ELF文件的核心实现，主要看这里的实现
main函数中，显示保存了输出参数的几个文件位置
meta.infile = strdup(argv[1]); // vmlinux，内核解压后的文件 meta.outfile = strdup(argv[2]);// tmp目录下的临时文件 meta.symfile = strdup(argv[3]); //systemmap，符号文件
然后是两个地址，表示text段的开始和结束，这标志了代码地址的有效范围
low_limit = elf.seg_vaddr[TEXT];
high_limit = elf.seg_vaddr[DATA1];
calculate_symtab_size函数计算符号表大小，找到所有的位于text段的符号，计数，然后乘以符号表条目大小
//计算符号表大小，找到所有的位于text段的符号，计数，然后乘以符号表条目大小 static size_t calculate_symtab_size(struct metadata *meta) { FILE *fd; size_t c; char line[256], *s; loff_t foff; unsigned long vaddr; char ch; char name[128]; if ((fd = fopen(meta->symfile, "r")) == NULL) { perror("fopen"); exit(-1); } for (c = 0; fgets(line, sizeof(line), fd) != NULL; c++) { //从systemmap中读取一行 sscanf(line, "%lx %c %s", &sysmap_entry.addr, &sysmap_entry.c, sysmap_entry.name); //判断符号是不是位于代码段 if (!validate_va_range(sysmap_entry.addr)) { c--; continue; } //将这一行的数据读进kallsyms_entry中去 sscanf (line, "%lx %c %s", &kallsyms_entry[c].addr, &kallsyms_entry[c].c, kallsyms_entry[c].name); switch(toupper(kallsyms_entry[c].c)) { case 'T': // text segment kallsyms_entry[c].symtype = FUNC; //.text function break; case 'R': kallsyms_entry[c].symtype = OBJECT; //.rodata object break; case 'D': kallsyms_entry[c].symtype = OBJECT; //.data object break; } //计算字符串表的大小，根据所有需要记录的符号的名字大小，还需要加上'\0'这个字符 strtab_size += strlen(kallsyms_entry[c].name) + 1; //此时偏移量已经指向了下一个符号，所以这里读出来的应该是下一个符号 foff = ftell(fd); s = get_line_by_offset(meta->symfile, foff); sscanf(s, "%lx %c %s", &vaddr, &ch, name); //然后应下一个符号的地址减去这个符号的地址，最后算出这个符号所指向的代码大小 kallsyms_entry[c].size = vaddr - sysmap_entry.addr; } meta->ksymcount = c; return c * sizeof(ElfW(Sym)); }
整个程序的任务是为vmlinux加入符号表，需要插入两个节，符号节和字符串节，其中字符串节用来存放符号的名字，当获得了符号的数量之后，就开始分配内存，并且按照符号表的格式和字符串表的格式填充这些数据
//分配字符串表的空间 if ((strtab = (char *)malloc(strtab_size)) == NULL) { perror("malloc"); exit(-1); } /* * Create string table '.strtab' for symtab. */ //将每个符号名称写道字符串表的空间去 for (offset = 0, i = 0; i < meta.ksymcount; i++) { strcpy(&strtab[offset], kallsyms_entry[i].name); offset += strlen(kallsyms_entry[i].name) + 1; } /* * Add the .symtab section */ //分配符号表的内存空间 if ((symtab = (ElfW(Sym) *)malloc(sizeof(ElfW(Sym)) * meta.ksymcount)) == NULL) { perror("malloc"); exit(-1); } //初始化符号表的各个字段 for (st_offset = 0, i = 0; i < meta.ksymcount; i++) { symtype = kallsyms_entry[i].symtype == FUNC ? STT_FUNC : STT_OBJECT; symtab[i].st_info = (((STB_GLOBAL) << 4) + ((symtype) & 0x0f)); symtab[i].st_value = kallsyms_entry[i].addr; symtab[i].st_other = 0; symtab[i].st_shndx = get_section_index_by_address(&elf, symtab[i].st_value); //字符串表的索引 symtab[i].st_name = st_offset; //这段代码的大小 symtab[i].st_size = kallsyms_entry[i].size; strcpy(&strtab[st_offset], kallsyms_entry[i].name); st_offset += strlen(kallsyms_entry[i].name) + 1; } //符号表的地址 elf.new.symtab = symtab; //字符串表的地址 elf.new.strtab = strtab;
最后就是create_new_binary，这是生成最终可执行文件的步骤，思想就是先写入原文件，直到写到末尾的节区表之前，然后添加自定义的两个节，最后再将节区表写进去。当然各个字段是需要做修改的，具体代码如下了：
int create_new_binary(elftype_t *elf, struct metadata *meta) { int fd; size_t b; ElfW(Shdr) shdr[2]; if ((fd = open(meta->outfile, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, S_IRWXU)) < 0) { perror("open"); return -1; } /* * Write out first part of vmlinux (all of it actually, up until where shdrs start) */ #if DEBUG printf("[DEBUG] writing first %u bytes of original vmlinux into new\n", elf->shdr_offset); #endif int i; /* * Adjust new ELF file header, namely the e_shoff */ //调整elf头，增加节头数量，因为节表在可执行文件的末尾，所以节表的大小需要相应的调整两个大小 ElfW(Ehdr) *ehdr = (ElfW(Ehdr) *)elf->mem; ehdr->e_shoff += meta->symtab_size; ehdr->e_shoff += strtab_size; ehdr->e_shnum += 2; /* * Write out vmlinux up until where the shdr's originally started */ //一直写到节区表的前面 if ((b = write(fd, elf->mem, elf->shdr_offset)) < 0) { perror("write"); return -1; } /* * write symtab */ ElfW(Off) new_e_shoff; //写入符号表 if ((b = write(fd, elf->new.symtab, meta->symtab_size)) < 0) { perror("write"); return -1; } /* write out strtab here */ //写入字符串表 loff_t soff = elf->shdr_offset + meta->symtab_size; if ((b = write(fd, elf->new.strtab, strtab_size)) < 0) { perror("write"); return -1; } /* * write section headers */ //写入原节区表 if ((b = write(fd, &elf->mem[elf->shdr_offset], elf->shdr_count * sizeof(ElfW(Shdr)))) < 0) { perror("write"); return -1; } //写入新的两个节区的表 /* * Add 2 new section headers '.symtab' and '.strtab' */ shdr[0].sh_name = 0; shdr[0].sh_type = SHT_SYMTAB; shdr[0].sh_link = elf->shdr_count + 1; shdr[0].sh_addr = 0; shdr[0].sh_offset = elf->shdr_offset; shdr[0].sh_size = meta->symtab_size; shdr[0].sh_entsize = sizeof(ElfW(Sym)); shdr[0].sh_flags = 0; shdr[1].sh_name = 0; shdr[1].sh_type = SHT_STRTAB; shdr[1].sh_link = 0; shdr[1].sh_addr = 0; shdr[1].sh_offset = soff; //shdr_offset + + sizeof(ElfW(Sym)); shdr[1].sh_size = strtab_size; shdr[1].sh_entsize = 0; shdr[1].sh_flags = 0; loff_t offset = elf->shdr_offset + (elf->shdr_count * sizeof(ElfW(Shdr))); if ((b = write(fd, shdr, sizeof(ElfW(Shdr)) * 2)) < 0) { perror("write"); return -1; } /* * Write out shdrs */ close(fd); }
