深入理解计算机系统--链接

编译时打桩，编译命令

gcc -DCOMPILETIME -c my_malloc.c
gcc -I. -o main main.c my_malloc.o 

//my_malloc.h
#define malloc(size) mymalloc(size)
#define free(ptr) myfree(ptr)

void *mymalloc(size_t size);
void myfree(void *ptr);



//my_malloc.c
#ifdef COMPILETIME
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void *mymalloc(size_t size) {
    void *ptr = malloc(size);
    printf("malloc(%d)=%p\n", (int)size, ptr);
    return ptr;
}

void myfree(void *ptr) {
    free(ptr);
    printf("free(%p)\n",ptr);
}

#endif



//main.c
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main() {
    int *p = malloc(sizeof(int));
    free(p);
    return 0;
}

链接时打桩，编译命令

gcc -DLINKTIME -c my_malloc.c 
gcc -c main.c
gcc -Wl,--wrap,malloc -Wl,--wrap,free -o main main.o my_malloc.o

//my_malloc.c
#ifdef LINKTIME
#include <stdio.h>

void *__real_malloc(size_t size);
void __real_free(void *ptr);

void *__wrap_malloc(size_t size) {
    void *ptr = __real_malloc(size);
    printf("malloc(%d) = %p\n", (int)size, ptr);
    return ptr;
}

void __wrap_free(void *ptr) {
    __real_free(ptr);
    printf("free(%p)\n", ptr);
}

#endif




//main.c
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main() {
    int *p = malloc(sizeof(int));
    free(p);
    return 0;
}

运行结果

malloc(4) = 0x746010
free(0x746010)

运行时库打桩机制

对 malloc，free函数的包装

#define _GUN_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
//#define NULL 0;

void *malloc(size_t size) {
    void *(*malloc_func)(size_t size);
    char *error;
/*       
    void *handle = dlopen("/lib64/libc.so.6", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fprintf (stderr, "%s ", dlerror());
        exit(1);
    }
*/

    malloc_func = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
    if((error=dlerror()) != NULL) {
        fputs(error,stderr);
        exit(1);
    }
    char *ptr = malloc_func(size);
    printf("malloc(%d) = %p\n", (int)size, ptr);
    return ptr;
}


void free(void *ptr) {

    void (*free_func) (void *) = NULL;
    char *error;
    if(!ptr) {
        return;
    }
    free_func = dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    if((error=dlerror()) != NULL) {
        fputs(error,stderr);
        exit(1);
    }
    free_func(ptr);
    printf("free (%p)\n",ptr);

}

编译命令

gcc -D_GNU_SOURCE -DRUNTIME -shared -fPIC -o mymalloc.so mymalloc.c -ldl

执行

LD_PRELOAD="./mymalloc.so" uptime  

运行结果

malloc(37) = 0x2526040
。。。
free (0x2527020)
free (0x2526fe0)
malloc(12) = 0x2526fe0
malloc(12) = 0x2527020
free (0x25273e0)
free (0x2527110)
 23:44:38 up 349 days,  6:35,  5 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

 

一些相关的命令

名称	含义
ar	创建静态库，插入删除列出和提取成员
ldd	列出一个可执行文件在运行时所需要的共享库
gcc	强大的编译工具
nm	列出一个目标文件的符号表中定义的符号
size	列出目标文件中section的名字和大小
objdump	所有二进制工具之母 能够显示一个目标文件中所有的信息 最大的作用是反汇编.text 片段中的二进制指令
readelf	显示一个目标文件的完整结构 包括ELF头中编码的所有信息，包含size和nm的功能
strace	跟踪调试工具
strip	删除多余的段

 

 

 

 

 

参考

关于Linux静态库和动态库的分析

程序的编译链接过程

程序运行流程——链接、装载及执行

 

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