加载ELF文件到内存

Question

我正在尝试将一个elf文件放入内存然后执行它，这些是步骤：

1- 要放入内存的文件

int main()
{
   printf("Hello world! \n");
   return 0;
}

2-编译它gcc -o hello hello.c -static

ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x8120
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          119864 (bytes into file)
  Flags:                             0x5000000, Version5 EABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         4
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         18
  Section header string table index: 17

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  LOAD           0x000000 0x00008000 0x00008000 0x16828 0x16828 R E 0x1000
  LOAD           0x016840 0x0001f840 0x0001f840 0x00250 0x02660 RW  0x1000
  GNU_STACK      0x000000 0x00000000 0x00000000 0x00000 0x00000 RWE 0
  EXIDX          0x015f40 0x0001df40 0x0001df40 0x008e8 0x008e8 R   0x4

3- 我写了一个 Loader（为 ARM 编译）

mmap2(0x8000, 92200, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x8000
mmap2(0x1f000, 65536, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x1f000

3.1- 然后我将所有的精灵字节复制到分配中

3.2-跳转到主函数

ldr r0, =0x008160
blx r0

.text:00008160 ; int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
.text:00008160                 EXPORT main
.text:00008160 main                                    ; DATA XREF: _start+8o
.text:00008160                                         ; .text:off_8150o
.text:00008160                 STMFD           SP!, {R11,LR}
.text:00008164                 ADD             R11, SP, #4
.text:00008168                 LDR             R3, =(aHelloWorld - 0x8174)
.text:0000816C                 ADD             R3, PC, R3 ; "Hello world! "
.text:00008170                 MOV             R0, R3
.text:00008174                 BLX             puts
.text:00008178                 MOV             R3, #0
.text:0000817C                 MOV             R0, R3
.text:00008180                 LDMFD           SP!, {R11,PC}
.text:00008180 ; End of function main

问题是每次我到达0x8174行，然后跳进去，经过一些指令后我总是在随机位置有一个SIGSEGV，更多时候崩溃指令是=> 0x9cc0: ldr r0, [r0, #4] r0=0x70a34

00008000-0002f000 rwxp 00000000 00:00 0 
80000000-80001000 r-xp 00000000 b3:18 129754     /data/local/tmp/main
80001000-8001a000 rwxp 00001000 b3:18 129754     /data/local/tmp/main
becdf000-bed00000 rwxp 00000000 00:00 0 
ffff0000-ffff1000 r-xp 00000000 00:00 0          [vectors]

这些是崩溃后的更多说明：

.text:00009CB4 loc_9CB4                                ; CODE XREF: pthread_mutex_lock_impl+18j
.text:00009CB4                 MOV             R3, #0xFFFF0FE0
.text:00009CBC                 BLX             R3
.text:00009CC0                 LDR             R0, [R0,#4]

在0x9CB4这个位置，r0的值为0x1f96c（可以），blx后r0的值为0x70a34

(gdb) x/10x 0xffff0fe0
0xffff0fe0: 0xee1d0f70  0xe12fff1e  0xee1d0f70  0x00000000
0xffff0ff0: 0x00000000  0x00000000  0x00000000  0x00000005
0xffff1000: Cannot access memory at address 0xffff1000

谢谢！

Answer 1

I'm trying to put an elf file into memory and then execute it,

对于完全静态链接的可执行文件，您的步骤是可行的（除了您需要跳转到 _start == 入口点 0x8120，not main).

Then I have copied all the elf bytes into the allocations

另一个可能的问题是没注意.p_offset。您的 memcpyies 应该看起来像这样：

unsigned char buf1[0x16828];  // read 0x16828 bytes from start of file
memcpy(0x8000, buf1, 0x16828);

unsigned char buf2[0x250];  // read 0x250 bytes from offset 0x016840 into the file
memcpy(0x0001f840, buf2, 0x250);

Answer 2

您的问题是您需要使用正确的入口点，并且需要像 OS 一样初始化程序的堆栈（可能还有寄存器）。您需要使用正确的入口点以便初始化 C 运行时库，否则您对 printf（或 puts 视情况而定）的调用几乎肯定会崩溃。您需要正确设置堆栈，因为 C 运行时库的初始化代码将在此处查找程序的参数和环境（可能还有其他内容）。

您没有说明您使用的是什么操作系统，但如果您使用 Linux，您可能希望将其视为对 CesarB describing the initial state of the stack on ARM Linux 给出的不同问题的回答。

加载ELF文件到内存

load ELF file into memory

c

assembly

static

arm

elf