快捷導(dǎo)航

淺析如何在Linux環(huán)境下運(yùn)行時(shí)獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑

更新時(shí)間：2025年06月09日 08:30:15 作者：apocelipes

這篇文章主要來(lái)和大家記錄一下如何在Linux環(huán)境下運(yùn)行時(shí)獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑,本文只討論Linux amd64和arm64環(huán)境,因?yàn)槭褂玫霓k法都是平臺(tái)相關(guān)的不具備可移植性

準(zhǔn)備

一般來(lái)說動(dòng)態(tài)庫(kù)并不需要關(guān)心自己所在的文件系統(tǒng)上的路徑，但業(yè)務(wù)有那么多總有一兩個(gè)會(huì)有特殊需求。

現(xiàn)在給定一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)里的函數(shù)A，需求是要知道這個(gè)函數(shù)A是哪個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)里的以及這個(gè)庫(kù)的存放路徑。

測(cè)試對(duì)象有兩個(gè)，第一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的函數(shù)printf，另一個(gè)是我們自己寫的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)里的PrintRandomText函數(shù)。

自定義動(dòng)態(tài)庫(kù)的名字叫libmycustom1.so，代碼和編譯生成的庫(kù)都存放在libmycustom1目錄下。代碼如下：

// lib.h
#pragma once
 
#include <unistd.h>
#include <sys/random.h>
 
void PrintRandomText(ssize_t length);
 
// lib.c
#include <stdio.h>
 
#include "lib.h"
 
void PrintRandomText(ssize_t length)
{
    unsigned char buff[64] = {0};
    length = (length + 1) / 2;
    if (length == 0) {
        return;
    }
    while (1) {
        ssize_t count = getrandom(buff, 64, 0);
        count = length > count ? count : length;
        for (ssize_t i = 0; i < count; ++i) {
            printf("%02X", buff[i]&0xff);
        }
        if (length <= count) {
            break;
        }
        length -= count;
    }
    printf("\n");
}

函數(shù)很簡(jiǎn)單，從Linux的/dev/urandom隨機(jī)設(shè)備中讀取指定大小的數(shù)據(jù)然后打印輸出，編譯使用如下命令：

gcc -Wall -O2 -fPIC -shared lib.c -o libmycustom1.so

這樣我們就得到了libmycustom1/libmycustom1.so。下面可以介紹如何在運(yùn)行時(shí)獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)的路徑了。

使用dladdr獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑

第一種方法是使用dladdr這個(gè)函數(shù)。dladdr是libdl.so中的一個(gè)函數(shù)，用來(lái)獲取某個(gè)地址對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)庫(kù)信息，而libdl是Linux上專門用來(lái)處理動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的函數(shù)庫(kù)。

dladdr獲取的信息中恰巧有動(dòng)態(tài)庫(kù)的實(shí)際存放路徑這一信息，我們可以加以利用：

#define _GNU_SOURCE // 這行不能少
#include <dlfcn.h>  // for dladdr
#include <stdio.h>
 
#include "libmycustom1/lib.h"
 
int main()
{
        Dl_info info1, info2;
        if (dladdr((void*)&printf, &info1) == 0) {
                fprintf(stderr, "cannot get printf's info\n");
                return 1;
        }
        if (dladdr((void*)&PrintRandomText, &info2) == 0) {
                fprintf(stderr, "cannot get PrintRandomText's info\n");
                return 1;
        }
        // 還需要檢查dli_fname字段是否是NULL，這里就省略了
        printf("lib contains printf: %s\n", info1.dli_fname);
        printf("lib contains PrintRandomText: %s\n", info2.dli_fname);
}

dladdr在出錯(cuò)的時(shí)候會(huì)返回0，這時(shí)可以用dlerror來(lái)獲取具體的報(bào)錯(cuò)，不過這里我為了簡(jiǎn)單起見就省略了。

編譯運(yùn)行需要下面的命令：

$ gcc a.c -L./libmycustom1 -lmycustom1 -ldl
$ export LD_LIBRARY_PATH=./libmycustom1
$ ./a.out
lib contains printf: /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
lib contains PrintRandomText: ./libmycustom1/libmycustom1.so

編譯時(shí)還需要鏈接libdl。

因?yàn)閹?kù)沒有放在默認(rèn)的系統(tǒng)搜索路徑里，也沒有單獨(dú)設(shè)置ld.cache，因此我們需要設(shè)置環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH來(lái)告訴加載器我們的動(dòng)態(tài)庫(kù)在哪里。

可以看到對(duì)于存放在標(biāo)準(zhǔn)路徑里的libc，dladdr給出了絕對(duì)路徑，對(duì)于我們自定義的庫(kù)，因?yàn)?code>LD_LIBRARY_PATH設(shè)置成了相對(duì)路徑，所以給我們的結(jié)果也是相對(duì)路徑的。因此dladdr拿到的結(jié)果最好得先做一次相對(duì)路徑到絕對(duì)路徑的轉(zhuǎn)換再使用。

dladdr受到廣泛的支持，基本主要的Linux發(fā)行版上都能使用，因此實(shí)際中大家也都在用它，但它還是有幾個(gè)缺點(diǎn)：

函數(shù)指針轉(zhuǎn)void*在c/c++標(biāo)準(zhǔn)中都是不允許的，而且實(shí)際也有函數(shù)指針是胖指針的平臺(tái)存在，但至少這一行為在x86_64和arm的gcc/clang上都沒啥問題
dladdr只能正常獲取使用-fPIC編譯成位置不相關(guān)代碼的動(dòng)態(tài)庫(kù)信息，這個(gè)信息也不一定準(zhǔn)確。

綜上dladdr雖然能用，但不通用，而且可靠性也一般。

正如我在文章開頭就說了，這次討論的方案沒有可移植性，需要限定在具體的系統(tǒng)和硬件平臺(tái)上使用。

使用proc maps文件獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑

如果我不想再額外鏈接一個(gè)庫(kù)，尤其是還得在文件開頭定義#define _GNU_SOURCE，那么就需要使用方案二了。

方案二很簡(jiǎn)單也很直接，讀取進(jìn)程的/proc/<pid>/maps，對(duì)比地址范圍就能找到函數(shù)所在的動(dòng)態(tài)庫(kù)以及庫(kù)的路徑。

Linux加載動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)是用的類似mmap的形式，庫(kù)實(shí)際只會(huì)被加載一次，然后被映射到每個(gè)需要這個(gè)庫(kù)的進(jìn)程的地址空間里。

而/proc/<pid>/maps記載了進(jìn)程的內(nèi)存地址空間里所有的mmap映射的文件，包括普通文件、共享庫(kù)和匿名映射。當(dāng)然這個(gè)文件里還包含了vdso和代碼段等的內(nèi)存地址，總體上來(lái)說可以算作進(jìn)程的內(nèi)存空間分布概覽。一個(gè)例子是：

55bce8e1c000-55bce8e1d000 r--p 00000000 08:20 3337                       /home/apocelipes/dladdrtest/a.out
55bce8e1d000-55bce8e1e000 r-xp 00001000 08:20 3337                       /home/apocelipes/dladdrtest/a.out
55bce8e1e000-55bce8e1f000 r--p 00002000 08:20 3337                       /home/apocelipes/dladdrtest/a.out
55bce8e1f000-55bce8e20000 r--p 00002000 08:20 3337                       /home/apocelipes/dladdrtest/a.out
55bce8e20000-55bce8e21000 rw-p 00003000 08:20 3337                       /home/apocelipes/dladdrtest/a.out
55bd039bf000-55bd039e0000 rw-p 00000000 00:00 0                          [heap]
7f7bffb36000-7f7bffb39000 rw-p 00000000 00:00 0
7f7bffb39000-7f7bffb61000 r--p 00000000 08:20 49817                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f7bffb61000-7f7bffce9000 r-xp 00028000 08:20 49817                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f7bffce9000-7f7bffd38000 r--p 001b0000 08:20 49817                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f7bffd38000-7f7bffd3c000 r--p 001fe000 08:20 49817                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f7bffd3c000-7f7bffd3e000 rw-p 00202000 08:20 49817                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f7bffd3e000-7f7bffd4b000 rw-p 00000000 00:00 0
7f7bffd53000-7f7bffd54000 r--p 00000000 08:20 3397                       /home/apocelipes/dladdrtest/libmycustom1/libmycustom1.so
7f7bffd54000-7f7bffd55000 r-xp 00001000 08:20 3397                       /home/apocelipes/dladdrtest/libmycustom1/libmycustom1.so
7f7bffd55000-7f7bffd56000 r--p 00002000 08:20 3397                       /home/apocelipes/dladdrtest/libmycustom1/libmycustom1.so
7f7bffd56000-7f7bffd57000 r--p 00002000 08:20 3397                       /home/apocelipes/dladdrtest/libmycustom1/libmycustom1.so
7f7bffd57000-7f7bffd58000 rw-p 00003000 08:20 3397                       /home/apocelipes/dladdrtest/libmycustom1/libmycustom1.so
7f7bffd58000-7f7bffd5a000 rw-p 00000000 00:00 0
7f7bffd5a000-7f7bffd5b000 r--p 00000000 08:20 49814                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f7bffd5b000-7f7bffd86000 r-xp 00001000 08:20 49814                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f7bffd86000-7f7bffd90000 r--p 0002c000 08:20 49814                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f7bffd90000-7f7bffd92000 r--p 00036000 08:20 49814                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f7bffd92000-7f7bffd94000 rw-p 00038000 08:20 49814                      /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7fff6ded9000-7fff6defb000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]
7fff6dfaa000-7fff6dfae000 r--p 00000000 00:00 0                          [vvar]
7fff6dfae000-7fff6dfb0000 r-xp 00000000 00:00 0                          [vdso]

可以看到libc和我們自己的庫(kù)都被記載進(jìn)文件里了。每行內(nèi)容是空格分開的，對(duì)于匿名映射不會(huì)有最后的路徑。第一列的就是內(nèi)存地址，以“-”連字符分隔，第一部分是內(nèi)存映射區(qū)域開始地址，第二部分是結(jié)束地址。

這和獲取函數(shù)對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)庫(kù)有什么關(guān)系呢？關(guān)系肯定是有的，在Linux上動(dòng)態(tài)庫(kù)里的“函數(shù)”其實(shí)就是一段編譯好的代碼，加載進(jìn)內(nèi)存后它也會(huì)占用一段內(nèi)存空間，調(diào)用動(dòng)態(tài)庫(kù)函數(shù)的時(shí)候?qū)嶋H上是下面這樣的流程：

根據(jù)函數(shù)名稱跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的符號(hào)表項(xiàng)目上
檢查函數(shù)是否被加載，有加載就跳過下面步驟直接到4
未加載時(shí)loader會(huì)去動(dòng)態(tài)庫(kù)文件里讀取對(duì)應(yīng)函數(shù)的代碼，存入內(nèi)存，然后把項(xiàng)目?jī)?nèi)容用代碼在內(nèi)存里的起始地址覆蓋
程序跳轉(zhuǎn)到函數(shù)代碼所在的內(nèi)存地址上，開始一條條加載執(zhí)行這些代碼

加載進(jìn)內(nèi)存的代碼權(quán)限是r-xp，代表內(nèi)存里的內(nèi)容可以被執(zhí)行。

現(xiàn)在出于安全考慮有些程序會(huì)使用編譯選項(xiàng)把這些工作提前到程序加載運(yùn)行時(shí)就完成，但大致上是一樣的。被加載的函數(shù)的內(nèi)存會(huì)被記載進(jìn)maps文件，所以我們只要讀取maps文件然后對(duì)比內(nèi)存地址范圍，就能知道函數(shù)對(duì)應(yīng)的庫(kù)和路徑了。

因?yàn)槲覀冎豢春瘮?shù)地址，因此不用查的太細(xì)，只要地址在范圍內(nèi)就可以，無(wú)需查看權(quán)限。知道原理后就可以寫個(gè)腳本去解析了：

local function searchAddr(pid, addr)
    local file = io.open("/proc/" .. pid .. "/maps", "r")
    if not file then
        print("進(jìn)程不存在: " .. pid)
        return
    end
 
    for line in file:lines() do
        local parts = {}
        for word in line:gmatch("%S+") do
            table.insert(parts, word)
        end
 
        if #parts > 5 then
            local addrParts = {}
            for addr in parts[1]:gmatch("[^%-]+") do
                table.insert(addrParts, addr)
            end
 
            if #addrParts == 2 then
                local startAddr = tonumber(addrParts[1], 16) or 0
                local endAddr = tonumber(addrParts[2], 16) or 0
                if startAddr <= addr and addr < endAddr then
                        print(parts[#parts])
                        break;
                end
            end
        end
    end
 
    file:close()
end
 
if #arg ~= 2 then
        print("no enough args")
        os.exit(1)
end
local addr = tonumber(arg[2]) or 0
if addr == 0 then
        print("addr can not be 0")
        os.exit(1)
end
searchAddr(arg[1], addr)

c語(yǔ)言處理字符串太折磨了，所以我用lua偷個(gè)懶，代碼就不解釋了因?yàn)楹芎?jiǎn)單，你可以讓ai代勞解讀一下。

進(jìn)程退出后proc文件也就沒了，所以測(cè)試代碼也得改一下不要讓進(jìn)程那么快退出：

#include <stdio.h>
 
#include "libmycustom1/lib.h"
 
int main()
{
    printf("pid %d\n", getpid());
    printf("printf address: %p\n", (void*)&printf);
    printf("PrintRandomText address: %p\n", (void*)&PrintRandomText);
    pause(); // 阻塞進(jìn)程直到收到信號(hào)
}

運(yùn)行結(jié)果：

可以看到我們順利找到了函數(shù)對(duì)應(yīng)的庫(kù)以及庫(kù)的存放路徑。

使用proc maps的優(yōu)點(diǎn)是不需要額外的依賴，而且得到的路徑都是絕對(duì)路徑。缺點(diǎn)則是需要函數(shù)指針轉(zhuǎn)換成地址值，以及proc是Linux等少數(shù)系統(tǒng) 獨(dú)有的，不通用，而且讀取maps文件需要有專門的權(quán)限，這個(gè)權(quán)限默認(rèn)打開但是可以選擇關(guān)閉。

總結(jié)

運(yùn)行時(shí)獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)地址除了dladdr和解析/proc/<pid>/maps還可以有一些別的做法。比如可以用nm獲取庫(kù)文件的符號(hào)表進(jìn)行對(duì)比，但如果庫(kù)文件被strip處理過就不能這么用了。本文介紹的兩種方案是泛用性最高的。

另外也別太依賴這些結(jié)果，因?yàn)殡[藏或者篡改這些信息太過簡(jiǎn)單。如果你的想要?jiǎng)討B(tài)庫(kù)的路徑，應(yīng)該使用構(gòu)建系統(tǒng)注入信息或者干脆做出輸入選項(xiàng)，而不是依靠這些可靠性和可移植性都欠佳的方案。

到此這篇關(guān)于淺析如何在Linux環(huán)境下運(yùn)行時(shí)獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux獲取動(dòng)態(tài)庫(kù)路徑內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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