C:转换函数指针以编辑可执行代码

Question

假设如下代码:

int f1(int x, int y);

int main(void) {
    printf("%d", f1(2,3));
    char* x = (char*)&f1;
    //edit the stuff here?
    printf("%d", f1(2,3));
    return 0;
}

int f1(int x, int y){
    return x*y;
}

现在，尽管事实上这真的很愚蠢而且您永远不会实际上这样做，但您会怎么做呢？如果我想让这个函数将两个数字相加，而不是相减，或者甚至做一些更复杂的事情，我应该采取什么步骤？我如何找出正确的机器代码以获得所需的结果？

Answer 1

虽然这并非不可能，但通常是不切实际的，因为存在重大障碍，包括:

• 包含机器指令的内存通常标记为不可写，因此您必须先更改保护设置才能更改。 (在 Unix 系统上，查看 mprotect。)
• 需要进行的更改取决于架构——每个处理器架构都有自己的指令和这些指令的编码。您必须弄清楚要编写哪些新指令以及如何对它们进行编码。
• 有一种广泛使用的软件可以对指令进行编码，即汇编程序。要即时将指令转换为编码，可以在程序中嵌入汇编器或在另一个进程中调用汇编器。然后就是如何从汇编程序的输出(目标文件)中提取指令的问题。汇编程序也可以以普通方式用于准备给定的指令序列，而不是在正在运行的程序中即时使用。
• 刚被汇编程序编码后的指令通常以中间形式表示，其中对内存中特定位置的引用要么是符号性的，要么是相对于某些引用点的。在将它们放入正在运行的程序之前，必须将这些引用解析为程序中的实际地址。
• 一旦您知道要在函数中替换哪些指令，就会出现这样的问题，即它们可能比要替换的指令大，所以它们不适合。然后您需要一个解决方法，例如为您的指令找到一个替代位置，而不是将您的指令放在函数中，而是放入一条跳转到您的指令的小指令。请注意，您用于指令的内存必须标记为可执行。
• 更改主内存后，指令缓存可能保存指令的旧副本，因此您需要刷新指令缓存。

从减法到加法的简单更改可以通过找到相关的减法指令、更改内存保护、在减法上写入加法指令以及刷新指令缓存来完成。除此之外的任何事情都会更加复杂。