LD_PRELOAD-ing go 可执行文件时未调用共享对象中的构造函数

Question

在 Alpine 映像中内置的 GO 可执行文件有一个奇怪的行为，其中标准 LD_PRELOAD 功能无法正常工作。

看起来构造函数没有被动态加载器调用！

我有一个示例 go 应用程序 (getgoogle.go):

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

func main() {
    resp, err := http.Get("http://google.com/")
    if err == nil {
        fmt.Println(resp.StatusCode)
    }
}

以及示例共享对象代码 (libldptest.c)

#include <stdio.h>

static void __attribute__((constructor)) StaticConstructor(int argc, char **argv, char **env)
{
    printf(">>> LD_PRELOADED!\n");
}

我正在使用这个 Dockerfile（gotest 图像）创建基于 debian 的 docker 图像：

FROM golang
COPY libldptest.c hello-world.go /
RUN gcc -shared -o /libldptest.so /libldptest.c
RUN go build -gcflags='-N -l' -o /getgoogle /getgoogle.go
ENV LD_PRELOAD=/libldptest.so

然后运行以下命令：

$docker run -it gotest /getgoogle
>>> LD_PRELOADED!
200

这意味着构造函数在这里工作。

但是当对基于高山的 docker 图像执行相同操作时

FROM golang:1.12-alpine
RUN apk add gcc libc-dev
COPY libldptest.c hello-world.go /
RUN gcc -shared -o /libldptest.so /libldptest.c
RUN go build -gcflags='-N -l' -o /getgoogle /getgoogle.go
ENV LD_PRELOAD=/libldptest.so

和运行与上面相同的命令

$docker run -it gotest /getgoogle
200
$docker run -it gotest ls
>>> LD_PRELOADED!
bin  src

意思是当运行 go 应用程序时静态构造函数没有被调用！（但在运行 ls 时被调用）

请注意，我已检查动态加载程序是否将库添加到进程 space。

如果能了解它为何不起作用，我将不胜感激。

Answer 1

停止忽略第一条评论。如果你坚持使用 Go 的内部 linker 而不是 link 以与 libc 兼容的方式使用那么你不能使用任何 C 代码，包括 LD_PRELOADed C 代码甚至动态 linker 本身的功能。正如 Florian（来自 glibc）在 linked 问题中所说，它对 glibc 也无效，"working" 只是偶然发生的。

即使您以某种方式弄清楚 "mechanically" 为什么您的 ctor 没有被调用，您仍然运行 C 代码处于损坏的进程状态，任何事情都可能出错。即使您分析了所有内容并且看起来不错，这也可能会随着下一次动态 linker/libc 更新而完全改变。

如果您想这样做，请使用 Go 中的外部 linker 选项。

Answer 2

从评论中可以看出，Go/Alpine 环境中的静态构造函数存在一个主要问题。简而言之，从 ABI 的角度来看，调用静态构造函数的要求分配给可执行文件而不是加载程序。 Go 可执行文件不基于 C 运行时，它只调用依赖共享对象的静态构造函数，而不是 LD_PRELOAD-ed 共享对象。在 glibc 的情况下，LD_PRELOAD-ed 共享对象的构造函数由实现调用，而不是由加载程序设计调用。在 musl-libc 上它们不是。

我已经制定了 "hack"-ish 解决方法，使现有的 Go 应用程序与 LD_PRELOAD-ed 共享对象一起工作。我使用的事实是库在这个环境中由 musl-libc 正确地 LD_PRELOAD-ed 并且 Go 非常调用 pthread_create 初始化的早期阶段。

我是 overriding/hooking LD_PRELOAD 共享对象中的 pthread_create 符号，并用它来调用构造函数。

#include <pthread.h>
#include <dlfcn.h>

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg)
{
    int (*pthread_create_original)(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg) = dlsym(RTLD_NEXT,"pthread_create");
    static int already_called = 0;

    if (!already_called)
    {
        already_called = 1;
        // call here your constructors
    }

    return pthread_create_original(thread,attr,start_routine,arg);
}

注意事项： 这适用于当前的 Go 运行时，但构建此解决方案的假设远非未来证明。下一个 Go 版本可以轻松打破它。

LD_PRELOAD-ing go 可执行文件时未调用共享对象中的构造函数

Constructor in shared object not called in when LD_PRELOAD-ing a go executable

c

go

ld-preload

alpine