c-为什么LD_PRELOAD似乎不适用于使用wc进行写入

Question

我在玩LD_PRELOAD来拦截libc调用，看起来写调用不会被wc拦截，尽管它似乎可以与cat一起使用。下面显示了问题的精简版本。

RedHat Linux 2.6.9-42.ELsmp

Makefile

writelib:
        gcc -Wall -rdynamic -fPIC -c write.c
        gcc -shared -Wl,-soname,libwrite.so -Wl,-export-dynamic -o libwrite.so write.o -ldl

write.c:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#ifndef __USE_GNU
 #define __USE_GNU
 #define __USE_GNU_DEFINED
#endif
#include <dlfcn.h>
#ifdef __USE_GNU_DEFINED
 #undef __USE_GNU
 #undef __USE_GNU_DEFINED
#endif
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
static ssize_t (*libc_write)(int fd, const void *buf, size_t len);
ssize_t
write(int fd, const void *buf, size_t len)
{
    static int already;
    ssize_t ret;
    if (!already) {
            if ((libc_write = dlsym(RTLD_NEXT, "write")) == NULL) {
                    exit(1);
            }
            already = 1;
    }

    ret = (*libc_write)(fd,"LD_PRELOADn",11);
    return len; // not ret so cat doesn't take forever
}

输出：

prompt: make
gcc -Wall -rdynamic -fPIC -c write.c
gcc -shared -Wl,-soname,libwrite.so -Wl,-export-dynamic -o libwrite.so write.o -ldl
prompt: LD_PRELOAD=./libwrite.so /bin/cat write.c
LD_PRELOAD
prompt: LD_PRELOAD=./libwrite.so /usr/bin/wc write.c
 32  70 572 write.c

有什么解释吗？

Answer 1

这是因为当cat使用write时，wc使用printf，后者可能使用了write的内联版本，或者它对write的引用绑定到libc，因此无法插入。

使用ltrace:可以很容易地看到这一点

$ echo foo | ltrace wc 2>&1 | grep 'write|print'
printf("%*s", 7, "1")                            = 7
printf(" %*s", 7, "1")                           = 8
printf(" %*s", 7, "4")                           = 8

$ echo foo | ltrace cat 2>&1 | grep 'write|print'
write(1, "foon", 4foo

Answer 2

LD_PRELOAD对于拦截和重定向调用来说确实是一种非常糟糕的方法。它只适用于共享库，根据库的链接方式以及使用的优化和内联级别，您想要拦截的调用可能无法可靠地拦截。

避免所有这些问题的一个很好的替代方案是使用ptrace跟踪/调试接口，尤其是当它是要拦截和重写的系统调用时。不幸的是，目前似乎没有任何工具可以自动化这种方法。