为啥堆栈段可以在 Raspberry Pi 上执行？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥堆栈段可以在 Raspberry Pi 上执行？

【英文标题】：Why is the stack segment executable on Raspberry Pi?为什么堆栈段可以在 Raspberry Pi 上执行？

【发布时间】：2017-07-22 10:58:58

【问题描述】：

我有一个带有 Raspbian GNU/Linux 8 (Jessie) 操作系统的 Raspberry Pi 3。

我写了这个简单的程序。我用gcc -o hello hello.c编译它。

#include <stdio.h>

void main()
  printf("hello!\n");

从 readelf 输出看来一切正常：

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  EXIDX          0x0004cc 0x000104cc 0x000104cc 0x00008 0x00008 R   0x4
  PHDR           0x000034 0x00010034 0x00010034 0x00120 0x00120 R E 0x4
  INTERP         0x000154 0x00010154 0x00010154 0x00019 0x00019 R   0x1
      [Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-armhf.so.3]
  LOAD           0x000000 0x00010000 0x00010000 0x004d8 0x004d8 R E 0x10000
  LOAD           0x000f0c 0x00020f0c 0x00020f0c 0x0011c 0x00120 RW  0x10000
  DYNAMIC        0x000f18 0x00020f18 0x00020f18 0x000e8 0x000e8 RW  0x4
  NOTE           0x000170 0x00010170 0x00010170 0x00044 0x00044 R   0x4
  GNU_STACK      0x000000 0x00000000 0x00000000 0x00000 0x00000 RW  0x10
  GNU_RELRO      0x000f0c 0x00020f0c 0x00020f0c 0x000f4 0x000f4 R   0x1

但是当我运行程序时，堆栈是可执行的：

0x7efdf000 0x7f000000 0x00000000 rwx [stack]

我也尝试使用选项-z noexecstack 进行编译，但没有任何改变。

我也尝试下载具有此代码的libarmmem.so 版本：

#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
.section .note.GNU-stack,"",%progbits
#endif

但没有任何改变。

为什么堆栈段可以在 Raspberry Pi 上执行？

编辑我添加了 LD_DEBUG=files ./hello 命令的输出

     23110: 
     23110: file=/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so [0];  needed by ./hello [0]
     23110: file=/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so [0];  generating link map
     23110:   dynamic: 0x76f273fc  base: 0x76f13000   size: 0x00014524
     23110:     entry: 0x76f13568  phdr: 0x76f13034  phnum:          6
     23110: 
     23110: 
     23110: file=libc.so.6 [0];  needed by ./hello [0]
     23110: file=libc.so.6 [0];  generating link map
     23110:   dynamic: 0x76f0ef20  base: 0x76dd4000   size: 0x0013e550
     23110:     entry: 0x76dea840  phdr: 0x76dd4034  phnum:         10
     23110: 
     23110: 
     23110: calling init: /lib/arm-linux-gnueabihf/libc.so.6
     23110: 
     23110: 
     23110: calling init: /usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so
     23110: 
     23110: 
     23110: initialize program: ./hello
     23110: 
     23110: 
     23110: transferring control: ./hello
     23110: 
hello!
     23110: 
     23110: calling fini: ./hello [0]
     23110: 
     23110: 
     23110: calling fini: /usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so [0]
     23110:

添加更多信息： 我编辑文件 architecture.S，在我收到 make 之后：

gcc -std=gnu99 -O2 -c -o trampoline.o trampoline.c
gcc -shared -o libarmmem.so architecture.o memcmp.o memcpymove.o memcpymove-a7.o memset.o trampoline.o
`architecture' referenced in section `.text' of trampoline.o: defined in discarded section `.note.GNU-stack' of architecture.o
`architecture' referenced in section `.text' of trampoline.o: defined in discarded section `.note.GNU-stack' of architecture.o
`architecture' referenced in section `.text' of trampoline.o: defined in discarded section `.note.GNU-stack' of architecture.o
`architecture' referenced in section `.text' of trampoline.o: defined in discarded section `.note.GNU-stack' of architecture.o
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:13: recipe for target 'libarmmem.so' failed
make: *** [libarmmem.so] Error 1

【问题讨论】：

请原谅我的无知...你是如何得到这个结果的：0x7efdf000 0x7f000000 0x00000000 rwx [stack]。那是trace 的一部分吗？

@jww 不只是 /proc/pidof hello/maps

请以LD_DEBUG=files ./hello 运行程序并将输出添加到您的帖子中。有报道称LD_PRELOAD 库会导致此问题。

@FlorianWeimer 也看看这个`$cat /etc/ld.so.preload /usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so`

【参考方案1】：

这很可能是/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so 造成的。我找到了这个源文件：

https://github.com/bavison/arm-mem/blob/master/architecture.S

它缺少不可执行的堆栈注解，因此 glibc 在预加载 DSO 时保守地使堆栈可执行。其他源文件有这样的：

/* Prevent the stack from becoming executable */
#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
.section .note.GNU-stack,"",%progbits
#endif

因此，您只需将其复制到architecture.S（在文件末尾）并重新构建。

您可以通过eu-readelf -l /usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so 验证此 DSO 是否确实是罪魁祸首。它应该根本不显示GNU_STACK 程序头，或者在倒数第二列中标记为RWE 的GNU_STACK 程序头。

【讨论】：

@Livio，抱歉，看起来有点乱码。评论框不是发布编译器输出消息的好地方。请修改帖子，说明您做了什么以及结果如何。

哦，抱歉，我错过了architecture.S 在开头附近没有节指令。您需要将我发布的片段放在文件末尾，或者如果您将其留在开头，请在其后添加.data指令。

添加ASFLAGS += -Wa,--noexecstack应该不够吧。编译器驱动程序将做正确的事情并使用正确的标志调用汇编程序。

哦等等...trampoline.c 会导致 GCC 编译器下的 NX 堆栈丢失（如果它是真正的蹦床的话）。 libarmmem.so 可能无法拥有它们。

@jww，我不这么认为。这些不是堆叠蹦床。