C应用能否获取并拷贝指定共享库的.bss与.data段内容

可行性结论 #

该方案可以实现，核心前提是两个共享库由完全相同的代码、完全一致的编译参数生成，保证.data段和.bss段的大小、内部变量布局100%匹配，否则会出现段错误、数据错乱等不可预期问题。

实现步骤 #

• 第一步：获取两个共享库的加载段信息
  可以通过读取/proc/self/maps文件，或者调用dladdr1接口，定位到shared_lib1_external.so和shared_lib1_internal.so的rw-p权限段，该段就包含了完整的.data和.bss内容。
• 第二步：修改目标段权限
  调用mprotect接口将shared_lib1_internal.so对应段的权限设置为PROT_READ | PROT_WRITE，避免触发写保护报错。
• 第三步：内存拷贝
  直接调用memcpy将shared_lib1_external.so对应段的完整内容，复制到shared_lib1_internal.so的对应段即可。

核心注意事项 #

• 拷贝操作执行前，要确保没有其他线程正在读写两个共享库的变量，避免拷贝出脏数据。
• 如果库内包含指向库内部资源的指针（比如内部字符串、内部函数指针），直接拷贝后的指针会指向shared_lib1_external.so的地址空间，若需要指针完全适配shared_lib1_internal.so，需要额外做地址重定向处理。
• 如果库内变量存储了系统资源句柄（比如文件描述符、socket、堆内存指针），拷贝后的句柄本身可正常使用，但要避免两个库同时操作同一份资源、或者重复释放资源引发崩溃。

参考实现代码 #

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <dlfcn.h>

// 辅助函数：根据so名称获取其rw权限段的起始地址和长度
int get_so_rw_segment(const char* soname, void** start, size_t* len) {
    FILE* fp = fopen("/proc/self/maps", "r");
    if (!fp) return -1;
    char line[256], perm[5], path[256];
    unsigned long addr_start, addr_end;
    while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
        sscanf(line, "%lx-%lx %s %*x %*x:%*x %*d %s", &addr_start, &addr_end, perm, path);
        if (strstr(path, soname) != NULL && strcmp(perm, "rw-p") == 0) {
            *start = (void*)addr_start;
            *len = addr_end - addr_start;
            fclose(fp);
            return 0;
        }
    }
    fclose(fp);
    return -1;
}

// 调用示例
void copy_lib_segments() {
    void *ext_start, *int_start;
    size_t ext_len, int_len;
    // 获取两个库的rw段信息
    if (get_so_rw_segment("shared_lib1_external.so", &ext_start, &ext_len) != 0
        || get_so_rw_segment("shared_lib1_internal.so", &int_start, &int_len) != 0) {
        abort();
    }
    // 校验段长度一致
    if (ext_len != int_len) {
        abort();
    }
    // 确保目标段可写
    if (mprotect(int_start, int_len, PROT_READ | PROT_WRITE) != 0) {
        abort();
    }
    // 执行拷贝
    memcpy(int_start, ext_start, ext_len);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3622275