如何在内存中执行二进制代码之linux平台

之前写了一篇关于win平台下，从内存执行二进制码的文章，所以此文主要修改自那篇。

大家可能会很好奇，我们的任意程序，不就是在内存中执行的二进制机器码吗？

不，今天我要说的是，我们如何把实现指定功能的一段二进制机器码，放到我们的程序中，然后在需要的时候，直接调用它。

当然，这段代码也有其他用途，故而有了shell code的昵称，参考百度百科：

https://baike.baidu.com/item/shellcode/4051847?fr=aladdin

思考：
我们需要解决以下问题

• 二进制代码从哪里来？
• c/c++中如何调用它？

这些问题，接下来，都会得到解决。
不过，我们先来看看效果。

一、执行二进制代码效果

main.c：

#include 
#include 
#include 

typedef int(*AddFunc)(int, int);

int main() 
{
    // int add(int a, int b)函数64位系统下二进制码
	unsigned char add_binaryCode[] = {
		0x55,
		0x48, 0x89, 0xe5,
		0x89, 0x7d, 0xfc,
		0x89, 0x75, 0xf8,
		0x8b, 0x55, 0xfc,
		0x8b, 0x45, 0xf8,
		0x01, 0xd0,
		0x5d,
		0xc3
	};

	// 申请EXECUTE属性内存
	void* execBuf = mmap(NULL, sizeof(add_binaryCode), PROT_WRITE | PROT_EXEC,MAP_ANON | MAP_PRIVATE, -1, 0);

	// 拷贝二进制码
	memcpy(execBuf, add_binaryCode, sizeof(add_binaryCode));

	// 执行二进制码
	AddFunc func = (AddFunc)execBuf;
	int ret = func(1, 2);
	printf("result:%d\n", ret);

	// 释放内存
	munmap(execBuf, sizeof(add_binaryCode));
	return 0;
}

Ubuntu环境64位下编译执行

gcc main.c -o main.out
./main.out

add_binaryCode中装的是add函数二进制码，C函数形式如下：

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

我们不能在数组中执行二进制码，这样会报异常，故需要申请带可执行属性的内存，然后拷贝到其中，强转类型后，调用此函数。

运行结果：

运行结果正确，且没有报异常。

小结：

我们可以把逻辑代码封装为函数，并转换为二进制码，然后在c/c++中进行调用执行。

到此我们解决了，在c/c++中如何执行二进制码的问题。

接下来，我们来解决二进制码如何生成的问题。

二、二进制代码的生成

个人认为有2种方式生成二进制码

1.纯手写十六进制机器码

2.采用c/c++等高级语言编写程序，编译后，对其反汇编进而获得十六进制机器码

第一种，好比回到了纸带打孔编程的石器时代，需要了解x86指令集及其对应机器码，能力有限，直接放弃。

接下来，采用第二种方式，大概讲下，怎么通过自己写的函数，去提取生成的二进制码。

1. 编写add测试函数

add.c:

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

2. 编译，生成*.o文件

gcc -c add.c -o add.o

3. 提取add函数二进制码

objdump -j .text -d add.o

每行":"后面的十六进制数字就是机器码。如下：

故，我们把这些机器码拷贝出来，放到数组中

unsigned char add_binaryCode[] = {
	0x55,
	0x48, 0x89, 0xe5,
	0x89, 0x7d, 0xfc,
	0x89, 0x75, 0xf8,
	0x8b, 0x55, 0xfc,
	0x8b, 0x45, 0xf8,
	0x01, 0xd0,
	0x5d,
	0xc3
};

这些机器码就是我们add函数编译后生成的二进制码，即最终在内存中，cpu执行的机器码。我们让这个数组按照第一节中的方式，就可以在c/c++代码中进行调用执行了。

三、从文件中读取二进制码并执行

似乎本节的意义并不大，无非就是读取出来，放到buffer中，再执行罢了，主要的执行原理、二进制码生成都已经讲完了，这个就留给大家自行扩展吧。

四、总结

机器码的获取，比较关键的就是objdump这条命令。

另外执行时，比较关键的是，需要把机器码放到mmap指向的内存中去，不能在普通内存中执行。

代码地址：

https://gitee.com/bailiyang/cdemo/tree/master/C++/08ExecBinaryFromBuffer/ExecBinaryFromBuffer_linux

参考链接：

《执行机器码》

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