通過 GDB 調試理解 GOT/PLT

關於 Linux 中 ELF 文件格式可參考詳細文檔《ELF_Format》，本文僅記錄筆者理解GOT/PLT的過程。

GOT（Global Offset Table）：全局偏移表用於記錄在 ELF 文件中所用到的共享庫中符號的絕對地址。在程序剛開始運行時，GOT 表項是空的，當符號第一次被調用時會動態解析符號的絕對地址然後轉去執行，並將被解析符號的絕對地址記錄在 GOT 中，第二次調用同一符號時，由於 GOT 中已經記錄了其絕對地址，直接轉去執行即可（不用重新解析）。

PLT（Procedure Linkage Table）：過程鏈接表的作用是將位置無關的符號轉移到絕對地址。當一個外部符號被調用時，PLT 去引用 GOT 中的其符號對應的絕對地址，然後轉入並執行。

GOT 位於 .got.plt section 中，而 PLT 位於 .plt section中。下面給出一示例程序：

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

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc < 2)
    {
        printf("argv[1] required!\n");
        exit(0);
    }
    printf("You input: ");
    printf(argv[1]);
    printf("Down\n");

    return 0;
}

編譯該程序：

gcc -o format format.c

然後我們通過 readelf 命令來查看 format 程序的 sectioin 信息，並檢查 GOT：

從上圖可看到，該 ELF 文件共包含29個 section，有關 GOT 的重定向：

.rel.dyn 記錄了加載時需要重定位的變量，.rel.plt 記錄的是需要重定位的函數。

接下來，我們使用 gdb 來對程序進行調試，觀察程序在調用 printf() 函數時，GOT 的變化情況。

因為程序邏輯需要輸入參數，設置好參數後，在主函數處下斷點，然後運行，單步調試來到 printf() 函數調用的地方：

這裡可以看到在 0x080484ab 處指令為：

call 0x8048330 <printf@plt>

然後查看一下 0x8048330 處的代碼：

可以看到流程會跳轉到 ds[0x804a00c] 處，而 0x804a00c 是 printf() 重定位偏移（查看上面 GOT 信息圖），接著看一下後面的流程都做了什麼：

根據上面的流程分析，進行單步調試，當動態解析（_dl_runtime_resolve）完成後，流程會直接跳轉到 printf() 函數主體：

上面我們說過，當第一次調用符號時會動態解析其絕對地址並寫到 GOT 中，下次調用的時候就不用再次解析了，我們來看看這個時候原先 0x804a00c 處的指向情況：

其所指向的地址正好為第一次解析後得到的printf()函數的入口地址。

程序中，printf() 函數的調用過程可以總結為：

總結來說就是，GOT 保存了程序中所要調用的函數的地址，運行一開時其表項為空，會在運行時實時的更新表項。一個符號調用在第一次時會解析出絕對地址更新到 GOT 中，第二次調用時就直接找到 GOT 表項所存儲的函數地址直接調用了。

（清楚上述動態解析的過程，有助於理解GOT覆寫利用）

參考

http://blog.csdn.net/anzhsoft/article/details/18776111 http://flint.cs.yale.edu/cs422/doc/ELF_Format.pdf