記一次gdb調(diào)試學(xué)習(xí)堆內(nèi)存

題目是jarvisoj的guessbook2叶摄,似乎原題目是0ctf上的

http://rk700.github.io/2015/04/21/0ctf-freenote/

首先進(jìn)入gdb,run一下程序安拟,按照流程創(chuàng)建4個(gè)note之后(在這里我創(chuàng)建的note長度都是1蛤吓,內(nèi)容是a),ctrl+c跳出程序(貌似可以用ctrl+break鍵糠赦,但是我不知道惠普的break鍵是啥啊啊盎岚痢!還有就是想要繼續(xù)調(diào)試就輸入continue )愉棱,使用 vmmap 查看當(dāng)前內(nèi)存:

gdb-peda$ vmmap
Start              End                Perm  Name
0x00400000         0x00402000         r-xp  /home/xiaomoyuan/Desktop/ctf/jarvisOJ/guessbook/guestbook2
0x00601000         0x00602000         r--p  /home/xiaomoyuan/Desktop/ctf/jarvisOJ/guessbook/guestbook2
0x00602000         0x00603000         rw-p  /home/xiaomoyuan/Desktop/ctf/jarvisOJ/guessbook/guestbook2
0x00603000         0x00625000         rw-p  [heap]
......

然后使用x/4gx 查看chunk的內(nèi)容唆铐,至于x/4gx 是什么意思的,具體可以看一下gdb調(diào)試的一些知識 奔滑,在這里就簡要說明一下:x命令就是用來展現(xiàn)內(nèi)存的內(nèi)容艾岂,/后面跟的就是展現(xiàn)的格式 4gx 就是展現(xiàn)展現(xiàn)64位信息的16進(jìn)制形式,4就是一次展現(xiàn)的個(gè)數(shù)

gdb-peda$ x/4gx 0x604820+0x90
0x6048b0:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x6048c0:   0x0000000000000061  0x0000000000000000
gdb-peda$ x/3gx 0x604820+0x90
0x6048b0:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x6048c0:   0x0000000000000061

chunk的內(nèi)容:

gdb-peda$ x/4gx 0x603000
0x603000:   0x0000000000000000  0x0000000000001821
0x603010:   0x0000000000000100  0x0000000000000004
gdb-peda$ x/4gx 0x603000+0x1820
0x604820:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x604830:   0x0000000000000061  0x0000000000000000
gdb-peda$ x/4gx 0x604820+0x90
0x6048b0:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x6048c0:   0x0000000000000061  0x0000000000000000
gdb-peda$ x/3gx 0x604820+0x90
0x6048b0:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x6048c0:   0x0000000000000061
gdb-peda$ x/4gx 0x6048b0+0x90
0x604940:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x604950:   0x0000000000000061  0x0000000000000000
gdb-peda$ x/4gx 0x604940+0x90
0x6049d0:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x6049e0:   0x0000000000000061  0x0000000000000000
gdb-peda$ x/4gx 0x6049d0+0x90
0x604a60:   0x0000000000000000  0x00000000000205a1
0x604a70:   0x0000000000000000  0x0000000000000000

gdb-peda$  p main_arena 
$1 = {
  mutex = 0x0, 
  flags = 0x1, 
  fastbinsY = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}, #都是0朋其,因?yàn)閿?shù)據(jù)很小王浴,chunk足夠容納,用不到fastbin
  top = 0x604a60, # top chunk的地址
  last_remainder = 0x0, 
  bins = {0x7ffff7dd3b58 <main_arena+88>, 0x7ffff7dd3b58 <main_arena+88>, 
    0x7ffff7dd3b68 <main_arena+104>, 0x7ffff7dd3b68 <main_arena+104>, 
....

free掉note 0后:

gdb-peda$ p main_arena
$2 = {
  mutex = 0x0, 
  flags = 0x1, 
  fastbinsY = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}, 
  top = 0x604a60, 
  last_remainder = 0x0, 
  bins = {0x604820, 0x604820, 0x7ffff7dd3b68 <main_arena+104>, 

可以看到bins頭兩個(gè)地址就是我們note 0的地址梅猿,為什么是兩個(gè)呢氓辣,因?yàn)檫@是個(gè)雙向鏈表。接著袱蚓,當(dāng)我們free掉note 2后钞啸,

gdb-peda$ p main_arena
$2 = {
  mutex = 0x0, 
  flags = 0x1, 
  fastbinsY = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}, 
  top = 0x604a60, 
  last_remainder = 0x0, 
  bins = {0x604940, 0x604820, 0x7ffff7dd3b68 <main_arena+104>, 

note 2 的地址就變成了bins[0],可知后來釋放的內(nèi)存會被放到鏈表的表頭。

這時(shí)候我們具體看看被釋放的內(nèi)存內(nèi)容具體是什么:

gdb-peda$ x/20gx 0x604820 #note 0 
0x604820:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x604830:   0x00007ffff7dd3b58  0x0000000000604940
0x604840:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604850:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604860:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604870:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604880:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604890:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x6048a0:   0x0000000000000000  0x0000000000000000 #到這里為止
0x6048b0:   0x0000000000000090  0x0000000000000090 #91變成90

gdb-peda$ x/20gx 0x604940 #note 2
0x604940:   0x0000000000000000  0x0000000000000091
0x604950:   0x0000000000604820  0x00007ffff7dd3b58
0x604960:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604970:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604980:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x604990:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x6049a0:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x6049b0:   0x0000000000000000  0x0000000000000000
0x6049c0:   0x0000000000000000  0x0000000000000000 #到這里為止
0x6049d0:   0x0000000000000090  0x0000000000000090 #91變成90

可以知道体斩,當(dāng)我們free掉一個(gè)chunk之后第二行用來存儲地址梭稚,前半部分用來存放fd (forward,前一個(gè)釋放的chunk的地址)絮吵,后半部分用來存放bk (后一個(gè)釋放的chunk的地址)弧烤。

而且還可以看到,釋放note 0蹬敲,note2前暇昂,note 1, note3第一行的后半部分本來是91的伴嗡,后來變成了90急波,為什么呢,這就涉及到關(guān)于堆內(nèi)存管理的隱式鏈表闹究,注意到在這里我們顯示的是16進(jìn)制幔崖,換句話說其實(shí)91 應(yīng)當(dāng)是 1001 0001,那么最后一個(gè)1就是隱式鏈表中用來標(biāo)記上一個(gè)chunk的狀態(tài)的渣淤,1表示正在使用赏寇,0表示處于釋放狀態(tài),我們之前free了note 0价认、note2嗅定,所以note 1、note 3的標(biāo)記位變成了0.

然后我們再創(chuàng)建note 0用踩,這時(shí)候再看看內(nèi)存:

gdb-peda$ p main_arena
$2 = {
  mutex = 0x0, 
  flags = 0x1, 
  fastbinsY = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0}, 
  top = 0x604a60, 
  last_remainder = 0x0, 
  bins = {0x604940, 0x604940, 0x7ffff7dd3b68 <main_arena+104>, 

可以看出渠退,note 0 被分配了原來的地址,也就是說脐彩,bins里面的空閑空間碎乃,是按照先進(jìn)先出的順序存取的,free的時(shí)候把地址放到鏈表頭惠奸,malloc的時(shí)候再把鏈表尾部的地址用來返回梅誓。

下面是胡言亂語,這次動手學(xué)習(xí)后認(rèn)識比較深刻的東西:

  • bins是FIFO(先進(jìn)先出)

  • 16進(jìn)制中佛南,兩位代表2進(jìn)制的8位梗掰,也就是1 byte,也就是在之前顯示的內(nèi)容中嗅回,如果我們填入8個(gè)字母(8byte)及穗,占用的就是一行的內(nèi)容。

  • 終于懂為什么題目里可以通過list打印出地址了= =

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