如何将 ELF 图像加载到内存并执行？ [复制]答案

【问题标题】：How to load ELF image to memory and execute? [duplicate]如何将 ELF 图像加载到内存并执行？ [复制]
【发布时间】：2013-11-09 12:07:04
【问题描述】：

我这几天一直在尝试解决这个问题。显然，我太缺乏经验，无法从各种示例中理解实际代码，无论我多么努力，我都找不到足够简单的解释来理解。这真的不是我的一杯茶。

我的问题是，我能否获得一个链接（或答案），其中包含一些非常易于理解的伪代码或如何执行以下操作的说明：

在c程序中，将另一个ELF可执行文件加载到内存中，设置内存和堆栈以及所有其他必要的变量，然后执行它。

我了解基本概念，但对我来说并没有融合在一起。我检查了许多其他来源，包括 StackOverflow 上的这里，它们都太复杂了，我的白痴大脑无法理解。

谢谢。

【问题讨论】：

查看我对可能重复的答案：stackoverflow.com/a/10417930/379897 并注意，这样做只有在您编写操作系统时才有意义。对于正常使用，您可以通过 execve 函数（或其他 exec-family 函数）“加载精灵图像”。
在用户级别没有简单的方法可以做到这一点。显然，内核做到了，ld.so.1 动态加载器也参与其中。但是模拟其中任何一个都不是微不足道的。
@R.. 我看到了那个帖子，但对我来说真的没有意义。我知道您必须将某些内容加载到内存中，但据我所知，这是完全可以理解的。该答案在一个特定问题上过于详细；我还不是很了解。
@Sefu：你真正想做什么？具体来说？你真的想模拟一个操作系统的执行器吗？或者你只是想运行一个程序？
@rici 我正在尝试编写一个给定可执行文件（elf）的程序，在用户空间中运行给定的可执行文件。据我了解，这意味着复制二进制代码，设置堆栈并将控制权传递给新程序。我只是不知道如何实现这一点。

标签： c linux memory executable elf

【解决方案1】：

在 Linux x86 上，execve 是 11 号系统调用，可以通过以下方式调用：

long execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]){
  long r;
  asm volatile("int $128" : "=a"(r):"a"(11),"b"(filename),"c"(argv),"d"(envp):"memory");
  return r;
}

大多数 libc 将如何实现它（虽然通过错误处理等更间接...）

要了解 execve 系统调用的工作原理，请查看 linux 内核源代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

在c程序中，将另一个ELF可执行文件加载到内存中，设置内存和堆栈以及所有其他必要的变量，然后执行它。

您不能在 C 程序中真正做到这一点，因为 C 程序已经加载到内存中（从它自己的 ELF 映像）并正在运行。这两个 ELF 映像会相互冲突，因此当您尝试映射新映像时，您会在中途搞砸旧（正在运行的）映像，并且无法正常工作。

内核在执行映像时所做的第一件事是清除（清空）用户地址空间，因此可以加载新映像而不会发生任何冲突。

话虽如此，您可以（通过仔细的链接脚本）安排构建两个没有冲突的 ELF 映像，以便第一个可以加载第二个并且两者可以同时存在于内存中。这本质上就是 ld.so（动态链接器）的工作方式——它链接到特殊地址，因此它可以与“正常”程序共存。但是任何两个“正常”的 ELF 可执行文件都希望位于同一个地址

【讨论】：

理论上，例如，他能否完成基本内核的工作，在内核的可执行可运行地址加载 ELF 文件（即可执行程序），它只是运行或绝不可能工作吗？
这不是真的。那么，UPX 是如何做到这一点的呢？去看看它的来源。