gcc & LD_PRELOAD & 동적 라이브러리 & makefile -2

 

앞에서 배운 동적 라이브러리와 LD_PRELOAD를 이용해서 곱하기를 나누기로 변경하는 재미있는 놀이를 해볼 생각이다.

 

1. 파일 준비

 

아래 처럼 4개의 파일을 만들어 준다.

div.h, div.c, mul.h, mul.c

//div.c
#include <stdio.h>

int div(int b)
{
    int a;

    for(a = 1; a < 10; a++) {
	    printf("%d / %d = %d\n", b, a, a / b);
    }

    return 0;
}

//div.h
int div(int b);

//mul.c
#include <stdio.h>

int mul(int b)
{
    int a;

    for(a = 1; a < 10; a++) {
	    printf("%d * %d = %d\n", b, a, a * b);
    }

    return 0;
}

//mul.h
int mul(int b);

 

 

https://m.blog.naver.com/whtie5500/221692793640

[C] pthread란? pthread예제

 

위 사이트를 참조해서 thread 를 수정해서 만들었다.

 

2. thread 파일 생성

 

일반적으로 thread를 사용할때 동적라이브러를 많이 사용해서 구조를 비슷하게 가져가봤다.

// libthread_func.c
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include "mul.h"

void* thread_function(void* arg) {
    printf("Thread function from dynamic library\n");

    pid_t pid; //process id
    pthread_t tid; // thread id

    pid = getpid(); //4
    tid = pthread_self();

    char* thread_name = (char *)arg;
    int i = 0;
    int b;

    printf("출력할 단의 숫자를 입력해 주세요");
    scanf("%d", &b);    
    mul(b);    

    printf("thread name : %s, tid : %x, pid : %u\n", thread_name, (unsigned int)tid, (unsigned int)pid); //5


    return NULL;
}

 

//libthread_func.h
void* thread_function(void* arg);

 

아래 동적 라이브러리를 쓰기 위해서 libthread_func.h 해더를 참조해서 함수를 호출하는 식으로 했다.

//main.c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <dlfcn.h> // 동적 라이브러리 관련 헤더 파일
#include "libthread_func.h"

int main() {
    pthread_t thread_id;
    void* lib_handle;
    char p1[] = "thread_1";

    // 스레드 생성 및 실행
    if (pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, (void*)p1)) {
        fprintf(stderr, "Error creating thread\n");
        dlclose(lib_handle);
        return 1;
    }

    // 스레드가 종료될 때까지 대기
    pthread_join(thread_id, NULL);

    return 0;
}

 

 

이제 준비가 끝났으니 차례대로 빌드해서 실행 시켜보자!

 

3. Makefile 파일 생성

CC = gcc
LDFLAGS = -fPIC
EXE = main
CFLAGS = -shared
OBJS = *.so *.o

main.o : main.c
	$(CC) -c $< $(LDFLAGS)

libthread_func.o : libthread_func.c
	$(CC) -c $< $(LDFLAGS)

mul.o : mul.c
	$(CC) -c $< $(LDFLAGS)	

div.o : div.c
	$(CC) -c $< $(LDFLAGS)	

mul_hook.o : mul_hook.c
	$(CC) -o $@ -c $< $(LDFLAGS)

$(EXE): main.o mul.o libthread_func.o mul_hook.o div.o
	$(CC) $(CFLAGS) -o mul_hook.so mul_hook.o $(LDFLAGS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o libthread_func.so libthread_func.o mul.o div.o $(LDFLAGS)
	$(CC) -o $(EXE) $< -L./ -lthread_func

clean:
	rm -f $(OBJS) $(EXE)

 

아래처럼 작성 후 make main을 치고 main파일 치면 아래와 같이 나올 것이다.

 

4. 실행

$./main
Thread function from dynamic library
출력할 단의 숫자를 입력해 주세요5
5 * 1 = 5
5 * 2 = 10
5 * 3 = 15
5 * 4 = 20
5 * 5 = 25
5 * 6 = 30
5 * 7 = 35
5 * 8 = 40
5 * 9 = 45
thread name : thread_1, tid : d31ff640, pid : 9074

 

이제 hook함수를 만들어서 곱셈을 나눗셈으로 변경해보자.

 

//mul_hook.c
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
#include <time.h>
 
int mul(int b)
{
    clock_t start, end;
    double cpu_time_used;
    int c;

    int (*new_mul)(int b);
    new_mul = dlsym(RTLD_NEXT, "div");

    c = new_mul(b);

    return c;
}

 

 

5. hook 연습

내가 위에서 동적 라이브러리 만들때 아래처럼 div.o로 추가 했기때문에 찾을 수 있다.

$(CC) $(CFLAGS) -o libthread_func.so libthread_func.o mul.o div.o $(LDFLAGS)

 

아래처럼 곱셉이 나눗셈으로 변경된것을 확인할 수 있다.

$LD_PRELOAD=${PWD}/mul_hook.so ./main
Thread function from dynamic library
출력할 단의 숫자를 입력해 주세요5
5 / 1 = 0
5 / 2 = 0
5 / 3 = 0
5 / 4 = 0
5 / 5 = 1
5 / 6 = 1
5 / 7 = 1
5 / 8 = 1
5 / 9 = 1
thread name : thread_1, tid : 361ff640, pid : 9218

 

6. Makefile 최적화

 

더 최적화를 할 수 있지만 아래 처럼 object 파일 생성만 줄여도 많이 줄어든다.

CC = gcc
LDFLAGS = -fPIC
EXE = main
CFLAGS = -shared
OBJS = *.so *.o
SRC_DIR = ./

SRCS = $(notdir $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c))
OBJECTS = $(SRCS:.c=.o)

$(EXE): $(OBJECTS) 
	@echo $(OBJECTS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o mul_hook.so mul_hook.o $(LDFLAGS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o libthread_func.so libthread_func.o mul.o div.o $(LDFLAGS)
	$(CC) -o $(EXE) main.o -L./ -lthread_func

clean:
	rm -f $(OBJS) $(EXE)

 

더 자세한 설명은 아래 두 사이트를 참조하면 된다.

 

7. CMake적용

 

일반적으로 Makefile 보다는 CMakeLists.txt을 만들어서 많이 사용한다.

위 예제를 Cmake버전으로 변경해보자.

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(hook_example)
add_compile_options(-fPIC)


# 실행 파일 빌드
add_executable(main main.c)

# 곱셈 연산 후킹 라이브러리 빌드
add_library(mul_hook SHARED mul_hook.c )
add_library(thread_func SHARED libthread_func.c mul.c div.c)


# 실행 파일에 링크
target_link_libraries(main thread_func)

 

cmake ..

make

./main

 LD_PRELOAD=${PWD}/libmul_hook.so ./main

 

https://modoocode.com/311

씹어먹는 C++ - <19 - 1. Make 사용 가이드 (Makefile 만들기)>

 

https://blog.naver.com/komixer_die/30154063239

Makefile 지원 함수 몇 가지. (subst, wildcard, patsubst, notdir)