当项目中包含程序集文件时，mmap产生了意外的执行权限

Question

我正在用这个把我的头撞到墙上。

在我的项目中，使用mmap映射（/proc/self/maps）分配内存时，尽管我只请求了可读内存，但它仍是一个可读且可执行的区域。

在研究了strace（看起来不错）和其他调试之后，我能够确定似乎唯一可以避免这个奇怪问题的东西：从项目中删除程序集文件，只保留纯C。（什么？！）

所以这是我一个奇怪的例子，我正在使用Ubunbtu 19.04和默认的gcc。

如果使用ASM文件（为空）编译目标可执行文件，则将mmap返回一个可读和可执行区域，如果构建时没有该区域，则它将正常运行。请参阅/proc/self/maps示例中已嵌入的输出。

example.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>

int main()
{
    void* p;
    p = mmap(NULL, 8192,PROT_READ,MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,-1,0);

    {
        FILE *f;
        char line[512], s_search[17];
        snprintf(s_search,16,"%lx",(long)p);
        f = fopen("/proc/self/maps","r");
        while (fgets(line,512,f))
        {
            if (strstr(line,s_search)) fputs(line,stderr);
        }

        fclose(f);
    }

    return 0;
}

example.s：是一个空文件！

产出

附带ASM版本

VirtualBox:~/mechanics/build$ gcc example.c example.s -o example && ./example
7f78d6e08000-7f78d6e0a000 r-xp 00000000 00:00 0 

没有ASM随附的版本

VirtualBox:~/mechanics/build$ gcc example.c -o example && ./example
7f1569296000-7f1569298000 r--p 00000000 00:00 0 

Answer 1

Linux有一个称为的执行域READ_IMPLIES_EXEC，这将使所有分配给它的页面PROT_READ也被给出PROT_EXEC。该程序将向您显示是否已启用该功能：

#include <stdio.h>
#include <sys/personality.h>

int main(void) {
    printf("Read-implies-exec is %s\n", personality(0xffffffff) & READ_IMPLIES_EXEC ? "true" : "false");
    return 0;
}

如果将其与一个空.s文件一起编译，则会看到该文件已启用，但没有文件，则将其禁用。此值的初始值来自您Binary中的ELF元信息。做readelf -Wl example。在没有空.s文件的情况下进行编译时，您将看到以下行：

  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10

但是，当您使用它进行编译时：

  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RWE 0x10

请注意，RWE而不仅仅是RW。这样做的原因是，链接器假定您的汇编文件需要read-implies-exec，除非明确告知它们不需要，并且如果程序的任何部分都需要read-implies-exec，那么它将为您的整个程序启用。GCC编译的汇编文件通过以下代码告诉它不需要此文件（如果使用编译，您将看到此文件-S）：

        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

将这一行放入example.s，它将告诉链接器它也不需要它，然后您的程序将按预期运行。

Answer 2

除了使用特定于GNU的section指令变体来修改程序集文件之外，您还可以添加-Wa,--noexecstack到命令行中以构建程序集文件。例如，看看我是如何在musl的configure：

https://git.musl-libc.org/cgit/musl/commit/configure?id=adefe830dd376be386df5650a09c313c483adf1a

我相信至少某些带有集成汇编程序的clang版本可能要求将其作为--noexecstack（不带-Wa）进行传递，因此您的configure脚本可能应该同时检查两者并查看哪个被接受。

您也可以-Wl,-z,noexecstack在链接时间（中使用LDFLAGS）获得相同的结果。这样做的缺点是，如果您的项目生成.a供其他软件使用的静态（）库文件，则无济于事，因为当其他程序使用链接时选项时，您将无法对其进行控制。