unlink&malloc_printerr
unlinkunlink 用来将一个双向链表(只存储空闲的 chunk)中的一个元素取出来,可能在以下地方使用[*]malloc
[*]从恰好大小合适的 large bin 中获取 chunk。
[*]这里需要注意的是 fastbin 与 small bin 就没有使用 unlink,这就是为什么漏洞会经常出现在它们这里的原因。
[*]依次遍历处理 unsorted bin 时也没有使用 unlink 。
[*]从比请求的 chunk 所在的 bin 大的 bin 中取 chunk。
[*]free
[*]后向合并,合并物理相邻低地址空闲 chunk。
[*]前向合并,合并物理相邻高地址空闲 chunk(除了 top chunk)。
[*]malloc_consolidate
[*]后向合并,合并物理相邻低地址空闲 chunk。
[*]前向合并,合并物理相邻高地址空闲 chunk(除了 top chunk)。
[*]realloc
[*]前向扩展,合并物理相邻高地址空闲 chunk(除了 top chunk)。
由于 unlink 使用非常频繁,所以 unlink 被实现为了一个宏,如下/* Take a chunk off a bin list */
// unlink p
#define unlink(AV, P, BK, FD) { \
// 由于 P 已经在双向链表中,所以有两个地方记录其大小,所以检查一下其大小是否一致。
if (__builtin_expect (chunksize(P) != prev_size (next_chunk(P)), 0)) \
malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size"); \
FD = P->fd; \
BK = P->bk; \
// 防止攻击者简单篡改空闲的 chunk 的 fd 与 bk 来实现任意写的效果。
if (__builtin_expect (FD->bk != P || BK->fd != P, 0)) \
malloc_printerr (check_action, "corrupted double-linked list", P, AV);\
else { \
FD->bk = BK; \
BK->fd = FD; \
// 下面主要考虑 P 对应的 nextsize 双向链表的修改
if (!in_smallbin_range (chunksize_nomask (P)) \
// 如果P->fd_nextsize为 NULL,表明 P 未插入到 nextsize 链表中。
// 那么其实也就没有必要对 nextsize 字段进行修改了。
// 这里没有去判断 bk_nextsize 字段,可能会出问题。
&& __builtin_expect (P->fd_nextsize != NULL, 0)) { \
// 类似于小的 chunk 的检查思路
if (__builtin_expect (P->fd_nextsize->bk_nextsize != P, 0) \
|| __builtin_expect (P->bk_nextsize->fd_nextsize != P, 0)) \
malloc_printerr (check_action, \
"corrupted double-linked list (not small)", \
P, AV); \
// 这里说明 P 已经在 nextsize 链表中了。
// 如果 FD 没有在 nextsize 链表中
if (FD->fd_nextsize == NULL) { \
// 如果 nextsize 串起来的双链表只有 P 本身,那就直接拿走 P
// 令 FD 为 nextsize 串起来的
if (P->fd_nextsize == P) \
FD->fd_nextsize = FD->bk_nextsize = FD; \
else { \
// 否则我们需要将 FD 插入到 nextsize 形成的双链表中
FD->fd_nextsize = P->fd_nextsize; \
FD->bk_nextsize = P->bk_nextsize; \
P->fd_nextsize->bk_nextsize = FD; \
P->bk_nextsize->fd_nextsize = FD; \
} \
} else { \
// 如果在的话,直接拿走即可
P->fd_nextsize->bk_nextsize = P->bk_nextsize; \
P->bk_nextsize->fd_nextsize = P->fd_nextsize; \
} \
} \
} \
}
就是类似于双向链表删除一个节点可以看出, P 最后的 fd 和 bk 指针并没有发生变化,但是当我们去遍历整个双向链表时,已经遍历不到对应的链表了。这一点没有变化还是很有用处的,因为我们有时候可以使用这个方法来泄漏地址
[*]libc 地址
[*]P 位于双向链表头部,bk 泄漏
[*]P 位于双向链表尾部,fd 泄漏
[*]双向链表只包含一个空闲 chunk 时,P 位于双向链表中,fd 和 bk 均可以泄漏
[*]泄漏堆地址,双向链表包含多个空闲 chunk
[*]P 位于双向链表头部,fd 泄漏
[*]P 位于双向链表中,fd 和 bk 均可以泄漏
[*]P 位于双向链表尾部,bk 泄漏
同时,无论是对于 fd,bk 还是 fd_nextsize ,bk_nextsize,程序都会检测 fd 和 bk 是否满足对应的要求:// fd bk
if (__builtin_expect (FD->bk != P || BK->fd != P, 0)) \
malloc_printerr (check_action, "corrupted double-linked list", P, AV);\
// next_size related
if (__builtin_expect (P->fd_nextsize->bk_nextsize != P, 0) \
|| __builtin_expect (P->bk_nextsize->fd_nextsize != P, 0)) \
malloc_printerr (check_action, \
"corrupted double-linked list (not small)", \
P, AV);
简单来说就是该节点的前一个结点的后一个节点是否是它本身,该节点的后一个节点的前一个节点是否是它本身注意:堆的第一个 chunk 所记录的 prev_inuse 位默认为 1。malloc_printerr在 glibc malloc 时检测到错误的时候,会调用 malloc_printerr 函数:static void malloc_printerr(const char *str) {
__libc_message(do_abort, "%s\n", str);
__builtin_unreachable();
}
主要会调用 __libc_message 来执行abort 函数,如下if ((action & do_abort)) {
if ((action & do_backtrace))
BEFORE_ABORT(do_abort, written, fd);
/* Kill the application.*/
abort();
}
在abort 函数里,在 glibc 还是 2.23 版本时,会 fflush stream。/* Flush all streams.We cannot close them now because the user
might have registered a handler for SIGABRT.*/
if (stage == 1)
{
++stage;
fflush (NULL);
}
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