如何在 Linux 上从 Python 动态插入 C 函数（没有 LD_PRELOAD）？答案

【问题标题】：How to dynamically interpose C functions from Python on Linux (without LD_PRELOAD)?如何在 Linux 上从 Python 动态插入 C 函数（没有 LD_PRELOAD）？
【发布时间】：2011-02-03 23:28:10
【问题描述】：

我如何在运行时（没有LD_PRELOAD）在Linux 上拦截/挂钩像fopen() 这样的C 函数，就像Windows 的Detours 一样？我想从 Python 执行此操作（因此，我假设该程序已经在运行 CPython VM）并且还重新路由到 Python 代码。我只需要挂钩共享库函数就可以了。我也想这样做，而不必改变程序的运行方式。

一个想法是基于ptrace() 推出我自己的工具，或者重写在dlsym() 或PLT 中找到的代码，并以ctypes 生成的C 可调用函数为目标，但我想我会问先到这里。谢谢。

【问题讨论】：

你会如何使用 LD_PRELOAD？
您需要编写一个本地模块来为您完成底层工作。即使您设法从 Python 访问和修改 PLT（这很可能），您也需要代码来启动 Python VM。
@Matt Joiner：顺便说一句，你问你的问题，我认为你不喜欢我说的话，在这种情况下，如果你能更具体一些，它将是富有成效/建设性的。但如果你真的只是在问，这就是你如何以非动态方式进行函数插入：stackoverflow.com/questions/426230/what-is-the-ld-preload-trick（是的，我之前已经应用过很多次了）
@Glenn Maynard：抱歉，如果我的问题不清楚 - 我提到我想从 Python 中执行此操作，因此假设 VM 已经在运行。但无论如何，我调整了问题以澄清这一点。从 Python 操作 PLT 正是我和我的稻草人的目的。
这不是创建虚拟机实例，而是调用它；您不能将 PLT 指向 Python 函数，毕竟您需要将其指向调用 Python 运行时并运行所需函数的本机代码。

标签： python linux library-interposition

【解决方案1】：

你会从一个 ltrace 开发者那里找到一种方法来做到这一点。请参阅this post，其中包括一个完整的补丁程序以捕获动态加载的库。为了从 python 中调用它，你可能需要创建一个 C 模块。

【讨论】：

【解决方案2】：

google-perftools 在 src/windows/preamble_patcher* 下有自己的 Detour 实现。目前这是仅限于 Windows 的，但我看不出有任何理由它不能在任何 x86 机器上运行，除了它使用 win32 函数来查找符号地址这一事实。

快速扫描代码，我看到使用了这些 win32 函数，所有这些函数都有 linux 版本：

GetModuleHandle/GetProcAddress : 获取函数地址。 dlsym 可以做到这一点。
VirtualProtect：允许修改程序集。保护。
GetCurrentProcess：getpid
FlushInstructionCache（根据 cmets 显然是一个 nop）

将其编译并链接到 python 似乎并不难，但我会向 perftools 开发人员发送一条消息，看看他们的想法。

【讨论】：

想解释一下修改了什么程序集？
请链接到提到的源文件。
code.google.com/codesearch#BGeH2W13jNw/trunk/src/windows/…，win32 函数调用会在每个函数调用的开头留下一些指令，这些指令可以更改为跳转到您想要的任何函数。