libtalloc 是一个用于 GDB 的 python 脚本,可用于分析“平凡分配器”(talloc)。关于 talloc 的介绍可以在这里找到:
https://talloc.samba.org/talloc/doc/html/index.html
libtalloc 的灵感来自其他用于分析堆的 gdb python 脚本,例如 unmask_jemalloc 和 libheap。一些基本功能与这些项目相同。
https://github.com/cloudburst/libheap
https://github.com/argp/unmask_jemalloc
请注意,我不是 python 专家,代码质量也反映了这一点。如果你看到让你反感的地方,随时欢迎发送补丁或给我一些建议。所有反馈都受欢迎。
libtalloc 已在多种 talloc 2.x 版本上测试,并支持动态版本检测,以尝试克服各版本之间的结构差异。它已在 32 位和 64 位上测试,但并非详尽无遗,所以如果它时不时出问题,请不要感到惊讶。
它已在 x86 和 x64 上进行了一定程度的测试:
如果你在另一个版本上测试过它,请告诉我它是否有效,或是什么出了问题,我会尽力相应地更新它和/或文档。
该脚本只需要一个相对较新的、带 python 支持的 GDB 版本。
一些 LTS 发行版(如 Ubuntu 12.04)仍在使用带 python 2.7 的 GDB,而较新的版本(如 14.04)使用 python 3.0。我试图让这个脚本同时适用于两者,所以你只需要:
(gdb) source libtalloc.py
大部分功能都是仿照 unmask_jemalloc 的方法实现的,即提供单独的命令而不是一组复杂的开关。
提供了一些专门设计用于模仿 talloc 库 C 函数的方法,以帮助那些已经熟悉该库、想尝试扩展 libtalloc 的人。
要查看完整的命令列表,你可以发出 tchelp 命令:
(gdb) tchelp
[libtalloc] talloc commands for gdb
[libtalloc] tcchunk -v -x <addr> : show chunk contents (-v for verbose, -x for data dump)
[libtalloc] tcvalidate -a <addr> : validate chunk (-a for whole heap)
[libtalloc] tcsearch <addr> : search heap for hex value or address
[libtalloc] tcwalk <func> : walk whole heap calling func on every chunk
[libtalloc] tcreport <addr> : give talloc_report_full() info on memory context
[libtalloc] tcdump -s <addr> : dump chunks linked to memory context (-s for sorted by addr)
[libtalloc] tcparents <addr> : show all parents of chunk
[libtalloc] tcchildren <addr> : show all children of chunk
[libtalloc] tcinfo : show information known about heap
[libtalloc] tcprobe : try to collect information about talloc version
[libtalloc] tchelp : this help message
最重要的命令之一是 tcprobe。需要运行它来确定实际安装的 talloc 版本。不同版本的结构布局可能差异很大,因此为了让大多数函数正常工作,必须知道版本。
如果命令有效,它应该告诉你检测到的版本:
(gdb) tcprobe
Version: 2.1.1
File: /usr/lib/libtalloc.so.2.1.1
tcinfo 命令旨在显示尽可能多的关于堆的收集信息,例如来自 tcprobe 的信息、null_context 结构(如果找到)等。目前它只显示版本以及 null_context 是否已设置。null_context 是大多数遍历实际层次结构的函数所必需的,为了找到它,大多数其他功能(如 tchunk 等)会尝试自动查找它。
在 tcprobe 运行之后、tchunk 实际使用之前:
(gdb) tcinfo [libtalloc] null_context not yet found yet [libtalloc] Version: 2.0.7 [libtalloc] File: /usr/lib/i386-linux-gnu/libtalloc.so.2.0.7
然后分析一个块之后,像这样:
(gdb) tcchunk 0xb94a52b0 WARNING: 0xb94a52b0 not a talloc_chunk. Assuming ptr to chunk data 0xb94a5280 sz:0x0000003c, flags:...., name:struct tevent_context
你可以事后使用 tcinfo 确认它已被找到。
(gdb) tcinfo [libtalloc] null_context: 0xb94a5028 [libtalloc] Version: 2.0.7 [libtalloc] File: /usr/lib/i386-linux-gnu/libtalloc.so.2.0.7
现在 null_context 已设置,你可以运行其他通常会抱怨它未设置的命令,比如 tcsearch 命令。
tcchunk 可以为你提供块的摘要、每个字段的更详细输出,或关于每个周围块的极其详细的信息。
注意:关于 tcchunk 有一个重点需要说明,它在内部使用 tc_chunk() 方法,该方法尝试纠正传入块地址时出现的错误。具体来说,如果你传入的是块数据本身的地址,当它没有找到预期的 talloc magic 时,它会在内存中稍早的位置寻找合法的块头。在损坏的情况下这可能会给你带来困扰,所以除非你只是做粗略分析,否则一定要确保传入明确的地址。
摘要输出:
(gdb) tcchunk 0x80a13c88
0x80a13c88 sz:0x00000020, flags:..p., name:struct netr_ServerPasswordSet
以下是摘要输出中块的图例:
p - Member of a pool (POOLMEM flag)
P - Chunk is a pool (POOL flag)
F - Chunk is free (FREE flag)
L - Chunk is looped (LOOP flag)
详细输出:
(gdb) tcchunk -v 0x80a13c88
struct talloc_chunk @ 0x80a13c88 {
next = 0x0
prev = 0x80a140c8
parent = 0x0
child = 0x80a14088
refs = 0x0
destructor = 0x0
name = 0x807d9f2f (struct netr_ServerPasswordSet)
size = 0x20
flags = 0xe8150c78 (POOLMEM)
limit = 0x0
pool = 0x80a13248
talloc 块包含一些可用于验证其是否正常的 magic 值。tcvalidate 命令将分析一个块,以确保块 magic 符合预期。此外,它还会分析所有其他指针成员,以确保它们确实落在内存范围内(由 gdb 所知)、大小是否有效等。
(gdb) tcvalidate 0x80a13c88
Chunk header is valid
我们将使用一个内置方法来修改一个值,以展示它如何失败:
(gdb) python set_destructor(tc_chunk(0x80a13c88), 0x41414141)
(gdb) tcchunk -v 0x80a13c88
struct talloc_chunk @ 0x80a13c88 {
next = 0x0
prev = 0x80a140c8
parent = 0x0
child = 0x80a14088
refs = 0x0
destructor = 0x41414141
name = 0x807d9f2f (struct netr_ServerPasswordSet)
size = 0x20
flags = 0xe8150c78 (POOLMEM)
limit = 0x0
pool = 0x80a13248
(gdb) tcvalidate 0x80a13c88
Chunk header is invalid:
0x80a13c88: Chunk has bad destructor pointer 0x41414141
tcparents 可用于查看所提供块的所有父节点:
(gdb) tcparents 0x80a13c88
0x809f8300: null_context
0x80a08660: TALLOC_CTX *
0x809f8370: talloc_new: ../lib/util/talloc_stack.c:147
0x809fb680: talloc_new: ../lib/util/talloc_stack.c:147
0x80a13258: UNNAMED
0x80a13c58: talloc_new: ../lib/util/talloc_stack.c:147
0x80a13c88: struct netr_ServerPasswordSet
tchildren 可用于查看所提供块的所有子节点(以及孙节点等):
(gdb) tcchildren 0x80a13c88
0x80a14088: struct netr_Authenticator
0x80a14048: librpc/gen_ndr/ndr_netlogon.c:10964
0x80a14008: librpc/gen_ndr/ndr_netlogon.c:10958
0x80a13fc8: librpc/gen_ndr/ndr_netlogon.c:10951
0x80a13f88: lib/charcnv.c:506
0x80a13ec8: lib/charcnv.c:506
0x80a13d48: librpc/gen_ndr/ndr_netlogon.c:10913
0x80a13e08:
0x80a13cd8: struct ndr_pull
0x80a13f48: struct ndr_token_list
0x80a13f08: struct ndr_token_list
0x80a13e88: struct ndr_token_list
0x80a13e48: struct ndr_token_list
0x80a13dc8: struct ndr_token_list
0x80a13d88: struct ndr_token_list
talloc 有池块的概念。它们基本上是常规的 talloc 块,但用于分配新块,而不是回退到系统的底层 malloc() 实现。池块的头部根据所用版本略有不同,有时使用填充,有时使用前缀/后缀头部。
tcpool 可用于分析池块头部,类似于 tcchunk:
# First we find a pool to analyze
(gdb) tcchunk -v 0x80a13c88
struct talloc_chunk @ 0x80a13c88 {
next = 0x0
prev = 0x80a140c8
parent = 0x0
child = 0x80a14088
refs = 0x0
destructor = 0x0
name = 0x807d9f2f (struct netr_ServerPasswordSet)
size = 0x20
flags = 0xe8150c78 (POOLMEM)
limit = 0x0
pool = 0x80a13248
(gdb) tcpool -v 0x80a13248
struct talloc_pool_hdr @ 0x80a13248 {
end = 0x80a14108
object_count = 0x19
poolsize = 0x2000
struct talloc_chunk @ 0x80a13258 {
next = 0x0
prev = 0x0
parent = 0x809fb680
child = 0x80a13c58
refs = 0x0
destructor = 0x80429aa0
name = 0x0 (UNNAMED)
size = 0x0
flags = 0xe8150c74 (POOL)
limit = 0x0
pool = 0x0
在上面的例子中,该池带有一个前缀的 talloc_pool_hdr,如图所示。可以将 -l 选项传给 tcpool,以列出池内所有已分配的块: