在内存中执行机器码

Question

我正在试图弄清楚如何执行存储在内存中的机器代码。

我有以下代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* f = fopen(argv[1], "rb");

    fseek(f, 0, SEEK_END);
    unsigned int len = ftell(f);
    fseek(f, 0, SEEK_SET);

    char* bin = (char*)malloc(len);
    fread(bin, 1, len, f);

    fclose(f);

    return ((int (*)(int, char *)) bin)(argc-1, argv[1]);
}

上面的代码在GCC中编译得很好，但当我尝试从命令行执行该程序时，如下所示：

./my_prog /bin/echo hello

程序出现了分段错误。我已经知道问题出在最后一行，因为注释掉它会停止段错误。

我认为我做得不太对，因为我还在想着函数指针。

这个问题是一个错误的造型，还是别的什么？

Answer 1

在我看来，您正在加载ELF图像，然后尝试直接跳到ELF头文件中？http://en.wikipedia.org/wiki/Executable_and_Linkable_Format

如果您正在尝试执行另一个二进制文件，为什么不在您正在使用的任何平台上使用进程创建函数？

Answer 2

您需要一个具有写入执行权限的页面。如果您使用的是unix，请参见mmap(2)和mprotect(2)。您不应该使用malloc来完成此操作。

此外，请阅读其他人所说的，您只能使用您的加载器运行原始机器代码。如果你尝试运行一个ELF头文件，它可能仍然会有段错误。

关于回复和downmods的内容：

1- OP说他正在尝试运行机器代码，所以我回答了这个问题，而不是执行可执行文件。

2-了解为什么不混合使用malloc和mman函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>

int main()
{
    char *a=malloc(10);
    char *b=malloc(10);
    char *c=malloc(10);
    memset (a,'a',4095);
    memset (b,'b',4095);
    memset (c,'c',4095);
    puts (a);
    memset (c,0xc3,10); /* return */

    /* c is not alligned to page boundary so this is NOOP.
     Many implementations include a header to malloc'ed data so it's always NOOP. */
    mprotect(c,10,PROT_READ|PROT_EXEC);
    b[0]='H'; /* oops it is still writeable. If you provided an alligned
    address it would segfault */
    char *d=mmap(0,4096,PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,MAP_PRIVATE|MAP_ANON,-1,0);
    memset (d,0xc3,4096);
    ((void(*)(void))d)();
    ((void(*)(void))c)(); /* oops it isn't executable */
    return 0;
}

它在Linux x86_64上准确地显示了这种行为，在其他实现中肯定会出现其他丑陋的行为。

Answer 3

使用malloc的运行良好。

好了，这是我的最终答案，请注意我使用了原始发帖者的代码。我正在从磁盘加载此代码的编译版本到堆分配区域"bin"，就像原始代码一样(名称是固定的，不使用argv，值0x674是来自；

objdump -F -D foo|grep -i hoho
08048674 <hohoho> (File Offset: 0x674):

这可以在运行时使用BFD (二进制文件描述符库)或其他东西来查找，您可以调用其他二进制文件(不仅仅是您自己)，只要它们静态地链接到同一组lib。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>

unsigned char *charp;
unsigned char *bin;

void hohoho()
{
   printf("merry mas\n");
   fflush(stdout);
}

int main(int argc, char **argv)
{
   int what;

   charp = malloc(10101);
   memset(charp, 0xc3, 10101);
   mprotect(charp, 10101, PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE);

   __asm__("leal charp, %eax");
   __asm__("call (%eax)" );

   printf("am I alive?\n");

   char *more = strdup("more heap operations");
   printf("%s\n", more);

   FILE* f = fopen("foo", "rb");

   fseek(f, 0, SEEK_END);
   unsigned int len = ftell(f);
   fseek(f, 0, SEEK_SET);

   bin = (char*)malloc(len);
   printf("read in %d\n", fread(bin, 1, len, f));
   printf("%p\n", bin);

   fclose(f);
   mprotect(&bin, 10101, PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE);

   asm volatile ("movl %0, %%eax"::"g"(bin));
   __asm__("addl $0x674, %eax");
   __asm__("call %eax" );
   fflush(stdout);

   return 0;
}

奔跑着。

co tmp # ./foo
am I alive?
more heap operations
read in 30180
0x804d910
merry mas

您可以使用UPX来管理文件的加载/修改/执行。

另外，对于之前断开的链接，我深表歉意：