Les codes fantastiques : une fonction symbolique

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
272
Mois de parution
novembre 2024
Spécialité(s)


Résumé

Continuons cette série sur les codes fantastiques avec deux drapeaux qui interagissent avec l’interposition de symboles.


Body

Certains d’entre vous connaissent la fonctionnalité d’interposition du standard ELF à travers la variable d’environnement LD_PRELOAD, qui permet de remplacer un symbole par un autre à l’exécution, sans modifier le code du binaire.

Cette fonctionnalité a un impact sur le code généré ; pour le code suivant :

#include <stdio.h>
int foo() {
    puts("hello");
    return 0;
}
int pain() {
    return foo() ;
}

l’appel à foo se fait à travers la Procedure Linkage Table (PLT), ce qui permet à la magie de LD_PRELOAD d’opérer. Par conséquent, le compilateur ne doit pas avoir l’autorisation d’inliner foo dans pain, car cela casserait le remplacement de la fonction par LD_PRELOAD !

Ce comportement est activé par -fsymbolic-interposition, et ce n’est… pas le comportement par défaut de Clang, qui active -fno-semantic-interposition par défaut, l’autre approche impactant de manière significative les performances. GCC est quant à lui plus respectueux du standard, comme le montre la sortie de gcc -shared a.c -fPIC -o liba.so -O2 && objdump -S liba.so, où l’appel indirect est bien visible.

0000000000001140 <pain>:
    1140:    31 c0                    xor    %eax,%eax
    1142:    e9 f9 fe ff ff           jmp    1040 <foo@plt>

Et avec -fno-semantic-interposition, l’appel à foo est bien inliné :

0000000000001130 <pain>:
    1130:    48 83 ec 08              sub    $0x8,%rsp
    1134:    48 8d 3d c5 0e 00 00     lea    0xec5(%rip),%rdi        # 2000 <_fini+0xeb8>
    113b:    e8 f0 fe ff ff           call   1030 <puts@plt>
    1140:    31 c0                    xor    %eax,%eax
    1142:    48 83 c4 08              add    $0x8,%rsp
    1146:    c3                       ret

Une approche qui ne met en œuvre que l’éditeur de liens consiste à laisser le compilateur optimiser les appels de fonction sans passer par la PLT ; -Wl,-Bsymbolic-functions permet de faire ça, par exemple gcc -shared a.c -fPIC -o liba.so -O2 && objdump -S liba.so qui combine l’optimisation au niveau compilateur et au niveau éditeur de liens :

0000000000001130 <pain>:
    1130:    31 c0                    xor    %eax,%eax
    1132:    e9 d9 ff ff ff           jmp    1110 <foo>

Cela laisse beaucoup de choix d’optimisation entre les mains du développeur !



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