我如何在x86_64中使用clang-8的“影子调用堆栈”功能？

Question

最近，我正在尝试在x86_64中测试clang-8的“影子调用堆栈”功能。但是，当我运行“影子”程序时，即使它是“ Hello_World”程序，也会不断抛出分段错误。我的编译命令是“ clang-8 -fsanitize = shadow-call-stack normal.c”。“ normal.c”只是一个简单的hello_world c程序：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

主要功能的汇编代码在这里：

   0x0000000000401130 <+0>: mov    (%rsp),%r10
   0x0000000000401134 <+4>: xor    %r11,%r11
   0x0000000000401137 <+7>: addq   $0x8,%gs:(%r11)
   0x000000000040113c <+12>:    mov    %gs:(%r11),%r11
   0x0000000000401140 <+16>:    mov    %r10,%gs:(%r11)
   0x0000000000401144 <+20>:    push   %rbp
   0x0000000000401145 <+21>:    mov    %rsp,%rbp
   0x0000000000401148 <+24>:    sub    $0x20,%rsp
   0x000000000040114c <+28>:    movl   $0x0,-0x4(%rbp)
   0x0000000000401153 <+35>:    mov    %edi,-0x8(%rbp)
   0x0000000000401156 <+38>:    mov    %rsi,-0x10(%rbp)
   0x000000000040115a <+42>:    movabs $0x402004,%rdi
   0x0000000000401164 <+52>:    mov    $0x0,%al
   0x0000000000401166 <+54>:    callq  0x401030 <printf@plt>
   0x000000000040116b <+59>:    xor    %ecx,%ecx
   0x000000000040116d <+61>:    mov    %eax,-0x14(%rbp)
   0x0000000000401170 <+64>:    mov    %ecx,%eax
   0x0000000000401172 <+66>:    add    $0x20,%rsp
   0x0000000000401176 <+70>:    pop    %rbp
   0x0000000000401177 <+71>:    xor    %r11,%r11
   0x000000000040117a <+74>:    mov    %gs:(%r11),%r10
   0x000000000040117e <+78>:    mov    %gs:(%r10),%r10
   0x0000000000401182 <+82>:    subq   $0x8,%gs:(%r11)
   0x0000000000401187 <+87>:    cmp    %r10,(%rsp)
   0x000000000040118b <+91>:    jne    0x401192 <main+98>
   0x0000000000401191 <+97>:    retq   
   0x0000000000401192 <+98>:    ud2

当我运行此程序时，它抛出：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000401137 in main ()

在clang-8 documentation中，它使用x86的gs寄存器标识此功能。但是实际运行表明存在一些问题。是gs寄存器的问题吗？谁能帮我？预先感谢。

Answer 1

问题是，runtime environment必须初始化gs寄存器以指向可以存储影子调用堆栈的位置。这不是很明确的说，但是可以从the Clang documentation：

派生而来。

ShadowCallStack当前仅支持x86_64和aarch64。编译器-rt当前未提供运行时，因此编译的应用程序必须提供运行时。

在标准运行时中，gs寄存器无处指向，因此写访问失败并出现分段错误。 Android libc提供了这样的运行时。

但是，影子调用堆栈功能不仅效率低下，而且在x86_64上也不安全，在更高版本中已将其删除。如果您确实要使用此功能，则应仔细考虑。如果仍然这样做，则必须准备正确初始化gs寄存器的运行时环境。