如何获取和理解 Linux 中的函数地址？

在Linux系统中，函数地址的获取是内核开发、调试和系统编程中的重要环节，本文将详细介绍几种获取Linux函数地址的方法，包括通过System.map文件、内核符号表、内核模块、内核头文件和内核符号导出等方法，并附上示例代码和相关命令。

方法一：通过System.map文件

Linux内核构建时会生成一个System.map文件，其中包含了内核中各个函数的地址信息，通过这个文件，可以获取函数的地址。

示例代码：

查找System.map文件
find /usr/src/linux -name System.map*
使用grep查找函数地址
grep functionName /usr/src/linux/System.map

说明：使用find命令查找System.map文件的位置，使用grep命令查找特定函数的地址。

方法二：通过内核符号表

Linux内核在/proc/kallsyms中维护了一个内核符号表，包含了函数的地址信息，可以通过读取这个文件来获取函数地址。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s function_name
", argv[0]);
        exit(1);
    }
    char cmd[256];
    snprintf(cmd, sizeof(cmd), "cat /proc/kallsyms | grep ' %s$'", argv[1]);
    FILE *fp = popen(cmd, "r");
    if (fp == NULL) {
        perror("popen");
        exit(1);
    }
    char line[256];
    while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) {
        printf("%s", line);
    }
    pclose(fp);
    return 0;
}

说明：通过/proc/kallsyms文件读取内核符号表中的信息，使用grep命令查找特定函数名，输出包含函数地址的行。

方法三：通过内核模块

还可以通过编写一个内核模块来获取内核函数的地址，这种方法需要一定的内核编程知识。

示例代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kallsyms.h>
static int __init get_function_address_init(void) {
    void *func_addr = (void *)kallsyms_lookup_name("function_name");
    if (func_addr) {
        printk(KERN_INFO "Function address: %p
", func_addr);
    } else {
        printk(KERN_ERR "Function not found
");
    }
    return 0;
}
static void __exit get_function_address_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Module unloaded
");
}
module_init(get_function_address_init);
module_exit(get_function_address_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

说明：编写一个加载模块，使用kallsyms_lookup_name函数来获取函数地址，在模块加载时打印函数地址，在模块卸载时清理。

方法四：通过内核头文件

如果在内核模块编程中，可以直接包含内核头文件并使用函数指针来获取函数地址。

示例代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
int (*function_ptr)(int arg1, int arg2);
static int __init function_address_init(void) {
    function_ptr = (int (*)(int, int))symbol_address;
    if (function_ptr) {
        printk(KERN_INFO "Function address: %p
", function_ptr);
    } else {
        printk(KERN_ERR "Function not found
");
    }
    return 0;
}
static void __exit function_address_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Module unloaded
");
}
module_init(function_address_init);
module_exit(function_address_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

说明：包含所需的内核头文件，使用函数指针类型声明一个函数指针，并将其初始化为函数的地址，在模块加载时打印函数地址，在模块卸载时清理。

方法五：通过内核符号导出

Linux内核允许将内核函数导出为模块外部可访问的符号，这使得从模块外部获取函数地址变得更加容易。

示例代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
/* 定义一个内核函数 */
int my_kernel_function(int arg1, int arg2) {
    return arg1 + arg2;
}
EXPORT_SYMBOL(my_kernel_function);  // 导出函数符号
static int __init get_function_address_init(void) {
    int (*function_ptr)(int arg1, int arg2);
    /* 获取导出的内核函数地址 */
    function_ptr = my_kernel_function;
    
    if (function_ptr) {
        printk(KERN_INFO "Function address: %p
", function_ptr);
    } else {
        printk(KERN_ERR "Function not found
");
    }
    return 0;
}
static void __exit get_function_address_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Module unloaded
");
}
module_init(get_function_address_init);
module_exit(get_function_address_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

说明：导出一个内核函数，并在模块初始化时获取其地址，在模块加载时打印函数地址，在模块卸载时清理。

归纳与FAQs

System.map文件：适用于查找内核函数地址。

内核符号表：通过/proc/kallsyms文件读取内核符号表。

内核模块：编写内核模块，使用kallsyms_lookup_name函数获取函数地址。

内核头文件：直接包含内核头文件，使用函数指针获取函数地址。

内核符号导出：将内核函数导出为模块外部可访问的符号。

FAQs：

Q1：如何通过System.map文件查找特定函数的地址？

A1：使用grep functionName /usr/src/linux/System.map命令查找特定函数的地址。

Q2：如何通过内核符号表获取函数地址？

A2：通过读取/proc/kallsyms文件并使用grep命令查找特定函数名。

Q3：如何通过编写内核模块获取函数地址？

A3：编写一个内核模块，使用kallsyms_lookup_name函数获取函数地址，在模块加载时打印函数地址，在模块卸载时清理。

小伙伴们，上文介绍了“linux 函数地址”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。