Linux热补丁的实现

如果要修改一个已经编译完成的可执行文件中某个函数的执行流程，有2种方式：

• 通过设置LD_PRELOAD，但这种方式需要重启已经运行的可执行文件。
• 通过修改可执行文件某个函数指向的地址，指向新的函数，这种方式可不重启已经运行的可执行文件。

这里讨论第2种方式，即热补丁(hotpatch)。

要实现热补丁，有2种方式（如果有新方式，欢迎补充）：

• 在开发之初就让程序支持热补丁的加载，这种方式适合于拥有程序源码的情况。
• 直接将热补丁打到可执行程序中，不依赖于程序的源码。

下面分别介绍下这2种方式的实现。

让程序支持热补丁

1. 先在可执行文件中找到存储函数的的地址pRelocate(在程序的relocation section)
2. 保存原始函数的地址pOriginal（即*pRelocation），此步可用于打补丁不成功后的恢复
3. 加载补丁文件，加载时机下面讨论
4. 加载补丁文件完成后，找到补丁文件中的函数地址pPatchFun
5. 将存储的函数地址指向新的补丁函数，*pRelocation = pPatchFun

至于第3步，实现的方式也有多种，可通过发信号、监控补丁配置文件变化(使用inotify)等。

更多请参考：
Executable and Linkable Format
Redirecting functions in shared ELF libraries

直接打热补丁

1. attach到目标进程(使用ptrace)
2. 在进程中找到dlopen等函数的地址
3. 在可执行文件中找到存储函数的的地址pRelocate
4. 保存原始函数的地址pOriginal（即*pRelocation），此步可用于打补丁不成功后的恢复
5. 通过dlopen将补丁文件加载到进程空间
6. 加载补丁文件完成后，找到补丁文件中的函数地址pPatchFun
7. 将存储的函数地址指向新的补丁函数，*pRelocation = pPatchFun

此种方法比前一种方法多了前2步。

更多请参考：
linux hotpatch