1 /** 2 * @file kallsyms.c 3 * @author longjin (longjin@RinGoTek.cn) 4 * @brief 内核栈跟踪 5 * @version 0.1 6 * @date 2022-06-22 7 * 8 * @copyright Copyright (c) 2022 9 * 10 */ 11 #include <stdint.h> 12 #include <stdio.h> 13 #include <stdlib.h> 14 #include <string.h> 15 16 /** 17 * @brief 判断符号是否需要被输出（只输出text段内的符号） 18 * 19 */ 20 #define symbol_to_write(vaddr, tv, etv) \ 21 ((vaddr < tv || vaddr > etv) ? 0 : 1) 22 23 /** 24 * @brief 使用nm命令提取出来的信息存到这个结构体之中 25 * 26 */ 27 struct kernel_symbol_entry_t 28 { 29 uint64_t vaddr; 30 char type; 31 char *symbol; 32 int symbol_length; 33 }; 34 35 struct kernel_symbol_entry_t *symbol_table; 36 // 符号表最大能容纳的entry数量 37 uint64_t table_size = 0; 38 // 符号表当前的entry数量 39 uint64_t entry_count = 0; 40 // 符号表中，text和etext的下标 41 uint64_t text_vaddr, etext_vaddr; 42 43 /** 44 * @brief 读取一个符号到entry之中 45 * 46 * @param filp stdin的文件指针 47 * @param entry 待填写的entry 48 * @return int 返回码 49 */ 50 int read_symbol(FILE *filp, struct kernel_symbol_entry_t *entry) 51 { 52 // 本函数假设nm命令输出的结果中，每行最大512字节 53 char str[512] = {0}; 54 int retval = fscanf(filp, "%llx %c %510s\n", &entry->vaddr, &entry->type, str); 55 56 // 如果当前行不符合要求 57 if (retval != 3) 58 { 59 if (retval != EOF) 60 { 61 // 如果不是输入流的结尾，说明该行不符合要求，将其过滤 62 fgets(str, 512, filp); 63 } 64 65 return -1; 66 } 67 // malloc一块内存，然后把str的内容拷贝进去，接着修改symbol指针 68 entry->symbol = strdup(str); 69 entry->symbol_length = strlen(str) + 1; // +1的原因是.asciz指令会在字符串末尾自动添加结束符\0 70 return 0; 71 } 72 73 /** 74 * @brief 接收标准输入流的数据，解析nm命令输出的内容 75 * 76 * @param filp 77 */ 78 void read_map(FILE *filp) 79 { 80 // 循环读入数据直到输入流结束 81 while (!feof(filp)) 82 { 83 // 给符号表扩容 84 if (entry_count >= table_size) 85 { 86 table_size += 100; 87 // 由于使用了realloc，因此符号表原有的内容会被自动的copy过去 88 symbol_table = (struct kernel_symbol_entry_t *)realloc(symbol_table, sizeof(struct kernel_symbol_entry_t) * table_size); 89 } 90 91 // 若成功读取符号表的内容，则将计数器+1 92 if (read_symbol(filp, &symbol_table[entry_count]) == 0) 93 ++entry_count; 94 } 95 96 // 查找符号表中的text和etext标签 97 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 98 { 99 if (strcmp(symbol_table[i].symbol, "_text")==0) 100 text_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 101 if (strcmp(symbol_table[i].symbol, "_etext")==0) 102 etext_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 103 } 104 } 105 106 /** 107 * @brief 输出最终的kallsyms汇编代码文件 108 * 直接输出到stdout，通过命令行的 > 命令，写入文件 109 */ 110 void generate_result() 111 { 112 printf(".section .rodata\n\n"); 113 printf(".global kallsyms_address\n"); 114 printf(".align 8\n\n"); 115 116 printf("kallsyms_address:\n"); // 地址数组 117 118 uint64_t last_vaddr = 0; 119 uint64_t total_syms_to_write = 0; // 真正输出的符号的数量 120 121 // 循环写入地址数组 122 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 123 { 124 // 判断是否为text段的符号 125 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 126 continue; 127 128 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 129 continue; 130 131 // 输出符号地址 132 printf("\t.quad\t%#llx\n", symbol_table[i].vaddr); 133 ++total_syms_to_write; 134 135 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 136 } 137 138 putchar('\n'); 139 140 // 写入符号表的表项数量 141 printf(".global kallsyms_num\n"); 142 printf(".align 8\n"); 143 printf("kallsyms_num:\n"); 144 printf("\t.quad\t%lld\n", total_syms_to_write); 145 146 putchar('\n'); 147 148 // 循环写入符号名称的下标索引 149 printf(".global kallsyms_names_index\n"); 150 printf(".align 8\n"); 151 printf("kallsyms_names_index:\n"); 152 uint64_t position = 0; 153 last_vaddr = 0; 154 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 155 { 156 // 判断是否为text段的符号 157 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 158 continue; 159 160 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 161 continue; 162 163 // 输出符号名称的偏移量 164 printf("\t.quad\t%lld\n", position); 165 position += symbol_table[i].symbol_length; 166 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 167 } 168 169 putchar('\n'); 170 171 // 输出符号名 172 printf(".global kallsyms_names\n"); 173 printf(".align 8\n"); 174 printf("kallsyms_names:\n"); 175 176 last_vaddr = 0; 177 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 178 { 179 // 判断是否为text段的符号 180 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 181 continue; 182 183 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 184 continue; 185 186 // 输出符号名称 187 printf("\t.asciz\t\"%s\"\n", symbol_table[i].symbol); 188 189 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 190 } 191 192 putchar('\n'); 193 194 } 195 int main(int argc, char **argv) 196 { 197 read_map(stdin); 198 199 generate_result(); 200 }