间接`call`指令是否总是指向函数序言？

编程问答 2022-05-02

问题描述

假设我们有一些 C 代码通过函数指针调用函数，无论是通过函数指针表还是作为参数或其他传递的函数指针，如下所示：

/* ... some other code .. */
void (*f)(void) = something; // f function pointer to some function
(*f)();

这应该被编译为（或等效的）

mov  %rcx,[something] ; here f=ecx
callq *%rcx

问题：%ecx 总是指向函数序言还是可以指向函数末尾的一小段代码？

示例：

void big_func(){
    /* lots of code here */
    printf("bar");
    printf("foo");
}
void small_func(){
    printf("foo");

用 big_func C 编译为

; some more code up here
1: 48 8d 3d c4 0e 00 00    lea    %rdi,[0xec4+%rip]  ;ptr to "bar"
2: b8 00 00 00 00          mov    %eax,$0x0
3: e8 e6 fe ff ff          callq  1030 <printf@plt>
4: 48 8d 3d b7 0e 00 00    lea    %rdi,[0xeb7+%rip]  ;ptr to "foo"
5: b8 00 00 00 00          mov    %eax,$0x0
6: e8 d5 fe ff ff          callq  1030 <printf@plt>
7: b8 00 00 00 00          mov    %eax,$0x0
8: 5d                      pop    %rbp
9: c3                      ret

对 small_func 的调用是否可以指向 4: 作为入口点？这种情况会发生吗（使用像 gcc 这样的通用编译器），还是只有有人在幕后修改汇编代码时才会发生这种情况？

问题限制：

  • 考虑由非专业编译器（如 gcc、clang 等）编译的所有汇编代码代码，没有花哨的 asm 在幕后表现的怪癖）
  • 仅考虑正常行为。让我们假设开发人员是一个好人并且没有实施任何讨厌的未定义行为

附加小问题：如果故意修改函数指针以从函数序言中跳过一些字节会发生什么？这被认为是未定义的行为吗？
示例：

void (*f)(void) = something; // f function pointer to some function
f=(void (*func_ptr)(void)) ((*char)f+2)
(*f)(); //skips `push ebp`

编辑：我应该更清楚为什么问这个问题。它是在研究大师的背景下，寻求一种在非常低的软件或硬件级别上减轻基于 ROP 的攻击的新方法。如果间接调用可能指向函数序言以外的其他地方，它可能会破坏我们基于标签的实现之一（丢失标签并在错误检测到攻击后终止程序）

解决方法

函数指针总是指向函数的开头。 C 标准不允许从其他指针类型进行转换。它调用了一个未定义的行为。

但是特定的实现可能会生成正确的代码，尤其是在函数没有设置堆栈帧的情况下。但大多数情况下会失败

但这根本没有任何意义 - 您应该将@big@ 函数拆分为两个较小的函数，并在需要时调用它们而无需使用伪技巧。

,

在 C 中，与大多数语言一样，函数具有非常具体的含义、目的和实现。在调用中，函数指针必须像函数一样工作。我们不能调用不是函数的代码，无论是直接调用还是函数指针。函数通常不知道它是直接调用还是通过指针调用——它必须接受传递的参数，执行其功能并返回调用者（通常），无论它是如何调用的（直接调用或通过函数指针调用）。在 C 中，函数只有一个入口点。

在 C 中没有不是函数的代码片段的概念，可以通过函数指针传输（或调用）。 （例如，C 有标签和 goto，但没有标签指针、标签变量或标签变量 goto。）

并非所有函数都需要序言，它们只需要能够接受它们的参数（做某事）并返回给调用者——这不一定需要序言或结尾，但它们仍然是函数（具有单个入口点） ).

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