É possível executar código no espaço de heap?

Question

Gostaria de saber se posso executar uma parte do código dentro do espaço do heap?

    

Answer 1

Talvez. Se o heap for executável, você poderá ramificar para esse código. Mas algumas variantes unix tornam o espaço de heap não executável , de modo a explorar mais algumas vulnerabilidades de segurança, como estouro de buffer difícil (então mesmo se você puder injetar código em um programa, você pode não conseguir ramificar para ele). (Veja o artigo relacionado para uma discussão de variantes unix e sua configuração.) Além disso, algumas arquiteturas de processadores têm caches separados para código e dados , então você pode precisar emitir uma instrução de liberação de cache. Tudo somado, isso não é algo que você quer fazer à mão.

Existe uma API unix padrão para carregar e executar código, que fará o que for necessário para tornar o código carregado executável: dlopen . O código deve ser carregado de um arquivo.

Compiladores just-in-time normalmente tentam encontrar interfaces mais rápidas que o dlopen. Eles precisam gerenciar as formas altamente dependentes de plataforma para garantir a executabilidade do código.

_{EDIT: Graças a Bruce Ediger para me lembrar da necessidade de liberar o cache.}

    

Answer 2

Em alguns hardwares (como os HP-PA da HP) é muito mais difícil, e em outros (como o DEC Alpha CPU) você precisa fazer um cache de instrução primeiro, mas sim, em geral, você pode executar código no heap. O seguinte é um programa de linguagem C razoavelmente decente que executa o código "no heap".

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

/* $Id: cpup4.c,v 1.2 1999/02/25 05:12:53 bediger Exp bediger $ */

typedef int (*fxptr)(
                int, int, int (*)(const char *, ...),
                void *,
                void *(*)(void *, const void *, size_t),
                void *(*)(size_t),
                void (*)(void *),
                size_t
);

char *signal_string(int sig);
void  signal_handler(int sig);
int   main(int ac, char **av);
int copyup(
                int i,
                int j,
                int (*xptr)(const char *, ...),
                void *yptr,
                void *(*bptr)(void *, const void *, size_t),
                void *(*mptr)(size_t),
                void (*ffptr)(void *),
                size_t  size
);
void f2(void);

/* return a string for the most common signals this program
 * will generate.  Probably could replace this with strerror()
 */
char *
signal_string(sig)
                int sig;
{
                char *bpr = "Don't know what signal";

                switch (sig)
                {
                case SIGILL:
                                bpr = "Illegal instruction";
                                break;
                case SIGSEGV:
                                bpr = "Segmentation violation";
                                break;
                case SIGBUS:
                                bpr = "Bus error";
                                break;
                }

                return bpr;
}

/* Use of fprintf() seems sketchy.  I think that signal_handler() doesn't
 * need special compiler treatment like generating Position Independent
 * Code.  It stays in one place, and the kernel knows that place.
 */
void
signal_handler(int sig)
{
                (void)fprintf(
                                stderr,
                                "%s: sig = 0x%x\n",
                                signal_string(sig),
                                sig
                );

                exit(99);
}

int
main(int ac, char **av)
{
                int i, j;

                /* check to see if cmd line has a number on it */
                if (ac < 2) {
                                printf("not enough arguments\n");
                                exit(99);
                }
                /* install 3 different signal handlers - avoid core dumps */
                if (-1 == (i = (long)signal(SIGSEGV, signal_handler)))
                {
                                perror("Installing SIGSEGV signal failed");
                                exit(33);
                }
                if (-1 == (i = (long)signal(SIGILL, signal_handler)))
                {
                                perror("Installing SIGILL signal handler failed");
                                exit(33);
                }
                if (-1 == (i = (long)signal(SIGBUS, signal_handler)))
                {
                                perror("Installing SIGBUS signal handler failed");
                                exit(33);
                }

                setbuf(stdout, NULL);

                /*
                 * print out addresses of original functions so there is something to
                 * reference during recursive function copying and calling 
                 */
                printf(
           "main = %p, copyup %p, memcpy %p, malloc %p, printf %p, free %p, size %ld\n",
           main, copyup, memcpy, malloc, printf, free, (size_t)f2 - (size_t)copyup);

                if ((i = atoi(*(av + 1))) < 1) {
                                printf(" i = %d, i must be > 1\n", i);
                                exit(99);
                }

                printf(" going for %d recursions\n", i);

                j = copyup(1, i, printf, copyup, memcpy, malloc, free, (size_t)f2 - (size_t)copyup);

                printf("copyup at %p returned %d\n", copyup, j);


                return 1;
}

int
copyup(
                int i, int j,
                int   (*xptr)(const char *, ...),
                void *yptr,
                void *(*bptr)(void *, const void*, size_t),
                void *(*mptr)(size_t),
                void  (*ffptr)(void *),
                size_t   size
)
{
                fxptr fptr;
                int k;

                if (i == j)
                {
                                (*xptr)("function at %p got to %d'th copy\n", yptr, i);
                                return i;
                } else
                                (*xptr)("function at %p, i = %d, j = %d\n", yptr, i, j);

                if (!(fptr = (fxptr)(*mptr)(size)))
                {
                                (*xptr)("ran out of memory allocating new function\n");
                                return -1;
                }

                (*bptr)(fptr, yptr, size);

                k = (*fptr)(i + 1, j, xptr, (void *)fptr, bptr, mptr, ffptr, size);

                (*xptr)("function at %p got %d back from function at %p\n",
                                yptr, k, fptr);

                (*ffptr)(fptr);

                return (k + 1);
}

void f2(void) {return;}