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 char* s = fgets(str, sizeof(str), filp); 55 if (s != str) { 56 return -1; 57 } 58 59 char symbol_name[512] = {0}; 60 int retval = sscanf(str, "%llx %c %512c", &entry->vaddr, &entry->type, symbol_name); 61 62 // 如果当前行不符合要求 63 if (retval != 3) { 64 return -1; 65 } 66 // malloc一块内存，然后把str的内容拷贝进去，接着修改symbol指针 67 size_t len = strlen(symbol_name); 68 if (len >= 1 && symbol_name[len - 1] == '\n') { 69 symbol_name[len - 1] = '\0'; 70 len--; 71 } 72 entry->symbol = strdup(symbol_name); 73 entry->symbol_length = len + 1; // +1的原因是.asciz指令会在字符串末尾自动添加结束符\0 74 return 0; 75 } 76 77 /** 78 * @brief 接收标准输入流的数据，解析nm命令输出的内容 79 * 80 * @param filp 81 */ 82 void read_map(FILE *filp) 83 { 84 // 循环读入数据直到输入流结束 85 while (!feof(filp)) 86 { 87 // 给符号表扩容 88 if (entry_count >= table_size) 89 { 90 table_size += 100; 91 // 由于使用了realloc，因此符号表原有的内容会被自动的copy过去 92 symbol_table = (struct kernel_symbol_entry_t *)realloc(symbol_table, sizeof(struct kernel_symbol_entry_t) * table_size); 93 } 94 95 // 若成功读取符号表的内容，则将计数器+1 96 if (read_symbol(filp, &symbol_table[entry_count]) == 0) 97 ++entry_count; 98 } 99 100 // 查找符号表中的text和etext标签 101 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 102 { 103 if (text_vaddr == 0ULL && strcmp(symbol_table[i].symbol, "_text") == 0) 104 text_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 105 if (etext_vaddr == 0ULL && strcmp(symbol_table[i].symbol, "_etext") == 0) 106 etext_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 107 if (text_vaddr != 0ULL && etext_vaddr != 0ULL) 108 break; 109 } 110 } 111 112 /** 113 * @brief 输出最终的kallsyms汇编代码文件 114 * 直接输出到stdout，通过命令行的 > 命令，写入文件 115 */ 116 void generate_result() 117 { 118 printf(".section .rodata\n\n"); 119 printf(".global kallsyms_address\n"); 120 printf(".align 8\n\n"); 121 122 printf("kallsyms_address:\n"); // 地址数组 123 124 uint64_t last_vaddr = 0; 125 uint64_t total_syms_to_write = 0; // 真正输出的符号的数量 126 127 // 循环写入地址数组 128 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 129 { 130 // 判断是否为text段的符号 131 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 132 continue; 133 134 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 135 continue; 136 137 // 输出符号地址 138 printf("\t.quad\t%#llx\n", symbol_table[i].vaddr); 139 ++total_syms_to_write; 140 141 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 142 } 143 144 putchar('\n'); 145 146 // 写入符号表的表项数量 147 printf(".global kallsyms_num\n"); 148 printf(".align 8\n"); 149 printf("kallsyms_num:\n"); 150 printf("\t.quad\t%lld\n", total_syms_to_write); 151 152 putchar('\n'); 153 154 // 循环写入符号名称的下标索引 155 printf(".global kallsyms_names_index\n"); 156 printf(".align 8\n"); 157 printf("kallsyms_names_index:\n"); 158 uint64_t position = 0; 159 last_vaddr = 0; 160 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 161 { 162 // 判断是否为text段的符号 163 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 164 continue; 165 166 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 167 continue; 168 169 // 输出符号名称的偏移量 170 printf("\t.quad\t%lld\n", position); 171 position += symbol_table[i].symbol_length; 172 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 173 } 174 175 putchar('\n'); 176 177 // 输出符号名 178 printf(".global kallsyms_names\n"); 179 printf(".align 8\n"); 180 printf("kallsyms_names:\n"); 181 182 last_vaddr = 0; 183 for (uint64_t i = 0; i < entry_count; ++i) 184 { 185 // 判断是否为text段的符号 186 if (!symbol_to_write(symbol_table[i].vaddr, text_vaddr, etext_vaddr)) 187 continue; 188 189 if (symbol_table[i].vaddr == last_vaddr) 190 continue; 191 192 // 输出符号名称 193 printf("\t.asciz\t\"%s\"\n", symbol_table[i].symbol); 194 195 last_vaddr = symbol_table[i].vaddr; 196 } 197 198 putchar('\n'); 199 200 } 201 int main(int argc, char **argv) 202 { 203 read_map(stdin); 204 205 generate_result(); 206 }