前些天在琢磨微信协程库（libco），对库里Hook Library Function相关内容比较感兴趣，自己寻找相关的资料手动实践了一遍，确实很有意思。
核心参考文档 – 点击这里
理解Hook
一般来说我们调用系统API过程是这样：
Program -> Library Function -> System Call
举个例子，如果我们遇见这样的需求：把项目中调用malloc和free的地方打印日志，用作系统调优或者其他。
会遇见2个难题：1、从libc中malloc、free实现处做修改，这样需要重新编译整个libc和项目；2、日志应该是程序级的，若实现了1，那么在该机器上其实使用libc的项目不是也被“修改”了。
所幸Hook技术一直存在，形如：
Program -> Hook -> Library Function -> System Call
这样我们可以在不修改libc源码的情况下满足需求，并且做到程序级的修改。或者比如像Libco一样，hook住socket相关的系统调用添加自己超时相关逻辑。
How To Hook Library Function
首先我们写一个简单的例子：
//main.c
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("enter main...\n");
int *p = (int *)malloc(10);
if (!p) {
printf("allocation error...\n");
exit(1);
}
printf("returning to main...\n");
free(p);
// my_hook_test();
return 0;
}
[viclan@ ~]$gcc main.c -o test [viclan@ ~]$./test enter main... returning to main...
我们现在对malloc和free添加自己的打印：
//my_hook.c
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <dlfcn.h>
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
#define TRY_LOAD_HOOK_FUNC(name) if (unlikely(!g_sys_##name)) {g_sys_##name = (sys_##name##_t)dlsym(RTLD_NEXT,#name);}
typedef void* (*sys_malloc_t)(size_t size);
static sys_malloc_t g_sys_malloc;
void* malloc(size_t size)
{
printf("inside shared malloc object...\n");
TRY_LOAD_HOOK_FUNC(malloc);
void *p = g_sys_malloc(size);
printf("malloc(%d) = %p\n", size, p);
return p;
}
typedef void (*sys_free_t)(void *ptr);
static sys_free_t g_sys_free;
void free(void *ptr)
{
printf("inside shared free object...\n");
TRY_LOAD_HOOK_FUNC(free);
printf("freeing memory = %p\n", ptr);
g_sys_free(ptr);
}
[viclan@ ~]$gcc -shared -ldl -fPIC my_hook.c -o libmyhook.so [viclan@ ~]$LD_PRELOAD=./libmyhook.so ./test enter main... inside shared malloc object... malloc(10) = 0xd31010 returning to main... inside shared free object... freeing memory = 0xd31010
发现我们添加的打印输出，证明成功hook到了malloc与free。
原理
LD_PRELOAD
它允许你定义在程序运行前优先加载的动态链接库，上文中我们指定加载了编译好的libmyhook.so，它的设计初衷是为了有选择性的载入不同动态链接库中的相同函数。
dlsym(RTLD_NEXT,#name)
要从void *dlsym(void *handle, const char *symbol)这个接口说起：
dlsym
作用：根据动态链接库操作句柄(handle)与符号(symbol)，返回符号对应的地址。
参数handle：由dlopen打开动态链接库后返回的句柄；
参数symbol：函数或者变量名；
注意：有两个伪句柄，RTLD_DEFAULT和RTLD_NEXT，可以用作dlsym的参数。
RTLD_DEFAULT 表示当前进程会按照library search order搜索symbol，返回找到的第一个；
RTLD_NEXT 表示按照library search order搜索到symbol，返回找到的第二个（不同的library中）。
我们使用RTLD_NEXT，使用第二个symbol，因为第一个在LD_PRELOAD的库里。
深入一点，How To Hook SharedObject
比如我们有一个第三方动态库.so:
//my_func.c
#include <stdio.h>
void my_hook_test()
{
printf("enter my main func!\n");
}
[/sourcecode ]
[viclan@ ~]$gcc -shared -ldl -fPIC my_func.c -o libmyfunc.so
我们将my_hook_test()这一行的注释打开，重新编译test链接我们自己的动态库libmyfunc.so并执行
[viclan@ ~]$gcc main.c -lmyfunc -I./ -L./ -o test [viclan@ ~]$export LD_LIBRARY_PATH=./:$LD_LIBRARY_PATH [viclan@ ~]$./test enter main... returning to main... enter my main func!
看输出，我们已经将自己的so链接成功，现在在my_hook.c中添加：
typedef void (*my_test_t)(void);
static my_test_t g_my_test;
void my_hook_test()
{
printf("inside my_hook_test...\n");
g_my_test = (my_test_t)dlsym(RTLD_NEXT, "my_hook_test");
g_my_test();
}
重新编译libmyhook.so并执行
[viclan@ ~]$gcc -shared -ldl -fPIC my_hook.c -o libmyhook.so [viclan@ ~]$LD_PRELOAD=./libmyhook.so ./test enter main... inside shared malloc object... malloc(10) = 0x1c61010 returning to main... inside shared free object... freeing memory = 0x1c61010 inside my_hook_test... enter my main func!
hook成功！
关于hook一些杂谈
我们希望将hook技术尽量用于正途，而不是类似hook auth api直接返回true这种行为，或者是hook time api改变系统时间行为。
简而言之需要防范LD_PRELOAD的使用限制，下面有几篇博文详细论述了这个问题：
http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1602108
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-sppriv/
（全文结束）
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