这周把 ipc、socket 网络编程、文件操作大概看了下，写了一部分练习代码。ipc 看的时间比较多，主要是结合 wrk 看了一下他的内核实现吧。也简单学习了一下 linux 上的 namespace、cgroup 机制。

编译器的项目写完了，下一个应该会写一个基于 ebpf 的内存泄露检测工具，我看训练营也有基于 LD_PRELOAD 的内存泄露和死锁的检测工具，我看能不能整合一下。

要做内存泄露、死锁检测，他涉及到的一个核心就是执行流的重定向。在重定向到我们写的代码后，做记录、判断等操作。

哪具体如何重定向呢，有下面几个流派：
没有标注的都是 ring3 可以实现的。

  • inline hook：在目标函数中写 jmp，跳转到自己写的函数。这种破坏性比较强，不好管理，需要写一个跳板来保存跳转入口。需要保存破坏的指令，这就需要集成反汇编引擎来判断破坏的指令的字节码长度。比较臃肿，且稳定性差。
  • 异常 hook：调试器常用的 hook，包括 ebpf 也在使用。分为以下几类：
    • 0xcc 替换目标的机器码，进入 idt[3] 处理例程，内核派发异常，内核/用户调试器接受。
    • 硬件断点，监控对指定地址的 rwx 操作，触发 idt[0]。好处是代码层面的无痕，但是寄存器数量是有限的。
    • 设置页面属性，然后 veh 接管，进行 hook 逻辑。
  • dll/so 的替换：windows 上的一些 dll 劫持啊，dll 转发。linux 上的 LD_PRELOAD：预加载动态库，覆盖函数实现。
  • Pte hook (ring0)：重建一套页表指向 hook 点，把他从其他进程的地址空间中隔离出来。这种是用来 hook 内核函数，防止 patchguard 扫描到内核修改，触发 bugcheck 蓝屏的。
  • 虚拟化 (ring -1)：
    • Efer hook：设置 efer 寄存器的 SCE 位为 0，这个时候进行系统调用就会触发 #UD 未定义行为异常，然后在 hybervisor 中接管这个异常，来达到 hook 系统调用的效果。
    • EPT hook：guest virtual addr -> guest physical addr -> host physical addr。会准备两个页，一个页是原来的函数所在的页面，一个是你的跳板页，原来的函数所在的页面去除执行权限，他读取的时候还是原来的页面，但是执行的时候，会触发异常 vmexit 到 hybervisor 中，然后修改这个页面的 pfn，指向 hook 页，在执行完 hook 页中的跳转指令后，pfn 替换回来。
      后面的这些都是 windows 上做游戏可能会用到的，内存泄露检测工具肯定不会用到。

哪 linux 常用的检测工具的原理是什么呢？
Valgrind：按照基本块为单位，把机器码翻译为中间代码，然后插桩，然后再编译为机器码，把编译结果保存为缓存。
llvm 里面的检测（Ascan 等）：编译期插桩，需要源码。
heaptrack：LD_PRELOAD。

也看了一些语言的 gc，cpython 的引用计数，go 的三色算法这些的，相比于 python 跑在虚拟机上，可以完全掌控程序的运行，go 的 gc 就需要更加复杂，庞大的代码，打包到可执行文件中。