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理解elf文件的got和plt
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发表于: 2020-9-23 21:21
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在Linux平台下，elf文件中的got节和plt节在动态链接过程中起着非常重要的作用，学习got节和plt节是在学习elf文件格式过程中必不可少的一部分。所以在此笔记中，记录一下got节和plt节的原理。
使用objdump查看生成的lib.so共享库的的foo函数的反汇编代码
可以看到foo函数对test变量的查找是通过当前的rip+0x200a33(需要配合重定位表实现)来获取的,也就是0x200fe8，使用readelf查看lib.so的节信息,0x200fe8位于got表中，以上是全局变量在got表中的解析过程。
可以看到_start函数在调用foo函数时，call的地址为0x3a0，在foo@plt（0x3a0）处呢，jmp到当前rip偏移0x0x200c52出指向的地址，也就是0x360处的地址，紧接着执行push 0 ,jmp390,也就是plt表中，最后在plt表中跳转到rip+0x200c54=0x200ff0（存储foo函数的实际地址） 的指向地址，查看elf信息，也可以看到0x200ff0的地址位于got表中。以上是函数在got表在函数调用过程中的解析过程。
这里需要注意两个问题
1.地址0x3a0处的的指令jmp QWORD PTR [rip+0x200c52]，跳转到200ff8 （got中的条目）地址指向的地址，当前指向的数据是0x3a0下一条指令指向的地址，也就是push 0 ，然后跳转到plt中。
2.在plt中，执行了push QWORD PTR [rip+0x200c52] # 200fe8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>，也就是将got表的第二个条目数据压栈，然后jmp QWORD PTR [rip+0x200c54] # 200ff0 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>，也就是跳转到got表的第三个条目指向的地址。在got中，前三个数据保存如下的数据
为什么要这样做？
动态链接器默认采用延迟链接方式时，动态链接器不会在程序加载时解析每一个函数，而是在调用时通过plt和got来对函数进行解析，然后会将解析获得函数地址存放在got中，下一次调用时会直接使用got中的函数地址对函数进行调用。在ELF将GOT拆分成两个表“.got”和".got.plt",前者用来保存全局变量引用的地址，后者用来保存函数引用的地址。也就是说，所有对于外部函数的引用被分离出来放到了“.got.plt”中
PLT and GOT - the key to code sharing and dynamic libraries
浅析ELF中的GOT与PLT
《linux二进制分析》
//foo.c
//使用如下的编译命令编译生成foo.so
//gcc -shared -fPIC foo.c foo.so
extern int foo();
extern int test;
int foo()
{ return test;
}//main.c
//使用如下的命令，链接foo.so
//gcc -g -nostdlib -o a.out main.c lib.so
int test;
_start(){ foo(test);
return 0;
}//foo.c
//使用如下的编译命令编译生成foo.so
//gcc -shared -fPIC foo.c foo.so
extern int foo();
extern int test;
int foo()
{ return test;
}//main.c
//使用如下的命令，链接foo.so
//gcc -g -nostdlib -o a.out main.c lib.so
int test;
_start(){ foo(test);
return 0;
}00000000000005aa <foo>:
5aa: 55 push rbp
5ab: 48 89 e5 mov rbp,rsp
5ae: 48 8b 05 33 0a 20 00 mov rax,QWORD PTR [rip+0x200a33] # 200fe8 <test>
5b5: 8b 00 mov eax,DWORD PTR [rax]
5b7: 5d pop rbp
5b8: c3 ret
readelf -S lib.so
[16] .got PROGBITS 0000000000200fd8 00000fd8
0000000000000028 0000000000000008 WA 0 0 8
00000000000005aa <foo>:
5aa: 55 push rbp
5ab: 48 89 e5 mov rbp,rsp
5ae: 48 8b 05 33 0a 20 00 mov rax,QWORD PTR [rip+0x200a33] # 200fe8 <test>
5b5: 8b 00 mov eax,DWORD PTR [rax]
5b7: 5d pop rbp
5b8: c3 ret
readelf -S lib.so
[16] .got PROGBITS 0000000000200fd8 00000fd8
0000000000000028 0000000000000008 WA 0 0 8
remnux@remnux:~/Desktop/Deam$ objdump -d a.out
a.out： 文件格式 elf64-x86-64
Disassembly of section .plt:0000000000000390 <.plt>:
390: ff 35 52 0c 20 00 push QWORD PTR [rip+0x200c52] # 200fe8 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
396: ff 25 54 0c 20 00 jmp QWORD PTR [rip+0x200c54] # 200ff0 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
39c: 0f 1f 40 00 nop DWORD PTR [rax+0x0]
00000000000003a0 <foo@plt>:
3a0: ff 25 52 0c 20 00 jmp QWORD PTR [rip+0x200c52] # 200ff8 <foo>
3a6: 68 00 00 00 00 push 0x0
3ab: e9 e0 ff ff ff jmp 390 <.plt>
Disassembly of section .text:00000000000003b0 <_start>:
3b0: 55 push rbp
3b1: 48 89 e5 mov rbp,rsp
3b4: 8b 05 46 0c 20 00 mov eax,DWORD PTR [rip+0x200c46] # 201000 <test>
3ba: 89 c7 mov edi,eax
3bc: b8 00 00 00 00 mov eax,0x0
3c1: e8 da ff ff ff call 3a0 <foo@plt>
3c6: b8 00 00 00 00 mov eax,0x0
3cb: 5d pop rbp
3cc: c3 ret
//readelf -D a.out
[12] .got PROGBITS 0000000000200fe0 00000fe0
0000000000000020 0000000000000008 WA 0 0 8
[培训]内核驱动高级班，冲击BAT一流互联网大厂工作，每周日13:00-18:00直播授课
不错，简单明了
