L剑仙 发表于 2020-3-1 17:42

安卓8.1版本dex加载流程笔记--第一篇:oatfile,oatdexfile与dexfile

本帖最后由 L剑仙 于 2020-3-1 18:53 编辑

看雪发一遍了,在52再发一次{:301_998:}
菜鸟最近初学脱壳,必须得先搞明白dex的加载流程,才能搞懂哪里到了脱壳的时机。n6装的8.1,最近跟了一遍8.1源码,记录笔记,理解一下类似opencommon的脱壳点
网上的文章大都比较老了,参考这篇6.0的加载https://www.jianshu.com/p/20dcfcf27004
新版本多走了 oat_file_manager.cc ,oat_file_assistant.cc这2个重要的类,
而没有去走linker,需要重新跟一次,在调试一遍才能搞明白整个流程。java层肯定走classloader,最终调用了dalvik_system_DexFile.cc的opeDexFileNative,进入so层,从这里开始分析   
先放个简要流程,源码分别在dalvik_system_DexFile.cc ,oat_file_manager.cc ,oat_file_assistant.cc,oat_file.cc,dex_file.cc里,大致就是先得到Oat,通过Oat得到 OatDexFile,在通过 OatDexFile得到 DexFile
opeDexFileNative    dalvik_system_DexFile.cc
{
OpenDexFilesFromOat    oat_file_manager.cc
{
   GetBestOatFile   oat_file_assistant.cc
    {
      OatFile::Open    oat_file.cc
    }
   LoadDexFiles   oat_file_assistant.cc
    {
      GetOatDexFile(得到上面open的OatFile的OatDexFile)oat_file.cc
    OpenDexFile                   oat_file.cc
       {
      DexFile::Open         dex_file.cc
       }
    }
}
}
下面开始一步一步分析
   
1.首先是dalvik_system_DexFile.cc的opeDexFileNative
关键是这一句
dex_files = runtime->GetOatFileManager().OpenDexFilesFromOat(sourceName.c_str(),class_loader,dex_elements,/*out*/ &oat_file,/*out*/ &error_msgs);
与之前如6.0不同,OpenDexFilesFromOat这个函数放在了oat_file_manager.cc而不是class_linker.cc
static jobject DexFile_openDexFileNative(JNIEnv* env,
                                       jclass,
                                       jstring javaSourceName,
                                       jstring javaOutputName ATTRIBUTE_UNUSED,
                                       jint flags ATTRIBUTE_UNUSED,
                                       jobject class_loader,
                                       jobjectArray dex_elements) {
ScopedUtfChars sourceName(env, javaSourceName);
if (sourceName.c_str() == nullptr) {
    return 0;
}

Runtime* const runtime = Runtime::Current();
ClassLinker* linker = runtime->GetClassLinker(); //获得linker
std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> dex_files;
std::vector<std::string> error_msgs;
const OatFile* oat_file = nullptr;

dex_files = runtime->GetOatFileManager().OpenDexFilesFromOat(sourceName.c_str(),
                                                               class_loader,
                                                               dex_elements,
                                                               /*out*/ &oat_file,
                                                               /*out*/ &error_msgs);//这句调用OpenDexFilesFromOat获得dex_files

if (!dex_files.empty()) {
    jlongArray array = ConvertDexFilesToJavaArray(env, oat_file, dex_files);//这句把DexFiles转化为JavaArray,方便java层使用
    if (array == nullptr) {
      ScopedObjectAccess soa(env);
      for (auto& dex_file : dex_files) {
      if (linker->IsDexFileRegistered(soa.Self(), *dex_file)) {//这里linker只用来判断dex_file是不是已经存在,跟以前版本不同,需要注意一下
          dex_file.release();
      }
      }
    }
    return array;
} else {
    ScopedObjectAccess soa(env);
    CHECK(!error_msgs.empty());
    // The most important message is at the end. So set up nesting by going forward, which will
    // wrap the existing exception as a cause for the following one.
    auto it = error_msgs.begin();
    auto itEnd = error_msgs.end();
    for ( ; it != itEnd; ++it) {
      ThrowWrappedIOException("%s", it->c_str());
    }

    return nullptr;
}
}
2.进入oat_file_manager.cc的 OpenDexFilesFromOat
2.1,先通过:std::unique_ptr<const OatFile> oat_file(oat_file_assistant.GetBestOatFile().release())这句获得了oat_file,
2.2然后通过:dex_files = oat_file_assistant.LoadDexFiles(*source_oat_file, dex_location)这里通过加载source_oat_file获得dex_files2.3如果上面2.1与2.2不成立:DexFile::Open(dex_location, dex_location, kVerifyChecksum, /*out*/ &error_msg, &dex_files)) //如果LoadDexFiles上面没有获得dex_files,直接DexFile::Open打开加载原始的dexfile
std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> OatFileManager::OpenDexFilesFromOat(
    const char* dex_location,
    jobject class_loader,
    jobjectArray dex_elements,
    const OatFile** out_oat_file,
    std::vector<std::string>* error_msgs) {
ScopedTrace trace(__FUNCTION__);
CHECK(dex_location != nullptr);
CHECK(error_msgs != nullptr);

// Verify we aren't holding the mutator lock, which could starve GC if we
// have to generate or relocate an oat file.
Thread* const self = Thread::Current();
Locks::mutator_lock_->AssertNotHeld(self);
Runtime* const runtime = Runtime::Current();

OatFileAssistant oat_file_assistant(dex_location,
                                    kRuntimeISA,
                                    !runtime->IsAotCompiler());

// Lock the target oat location to avoid races generating and loading the
// oat file.
std::string error_msg;
if (!oat_file_assistant.Lock(/*out*/&error_msg)) {
    // Don't worry too much if this fails. If it does fail, it's unlikely we
    // can generate an oat file anyway.
    VLOG(class_linker) << "OatFileAssistant::Lock: " << error_msg;
}

const OatFile* source_oat_file = nullptr;

if (!oat_file_assistant.IsUpToDate()) {
    // Update the oat file on disk if we can, based on the --compiler-filter
    // option derived from the current runtime options.
    // This may fail, but that's okay. Best effort is all that matters here.
    switch (oat_file_assistant.MakeUpToDate(/*profile_changed*/false, /*out*/ &error_msg)) {
      case OatFileAssistant::kUpdateFailed:
      LOG(WARNING) << error_msg;
      break;

      case OatFileAssistant::kUpdateNotAttempted:
      // Avoid spamming the logs if we decided not to attempt making the oat
      // file up to date.
      VLOG(oat) << error_msg;
      break;

      case OatFileAssistant::kUpdateSucceeded:
      // Nothing to do.
      break;
    }
}

// Get the oat file on disk.
std::unique_ptr<const OatFile> oat_file(oat_file_assistant.GetBestOatFile().release());//这句获得了oat_file,下面LoadDexFiles使用这个oat_file获得dex_files

if (oat_file != nullptr) {
    // Take the file only if it has no collisions, or we must take it because of preopting.
    bool accept_oat_file =
      !HasCollisions(oat_file.get(), class_loader, dex_elements, /*out*/ &error_msg);
    if (!accept_oat_file) {
      // Failed the collision check. Print warning.
      if (Runtime::Current()->IsDexFileFallbackEnabled()) {
      if (!oat_file_assistant.HasOriginalDexFiles()) {
          // We need to fallback but don't have original dex files. We have to
          // fallback to opening the existing oat file. This is potentially
          // unsafe so we warn about it.
          accept_oat_file = true;

          LOG(WARNING) << "Dex location " << dex_location << " does not seem to include dex file. "
                     << "Allow oat file use. This is potentially dangerous.";
      } else {
          // We have to fallback and found original dex files - extract them from an APK.
          // Also warn about this operation because it's potentially wasteful.
          LOG(WARNING) << "Found duplicate classes, falling back to extracting from APK : "
                     << dex_location;
          LOG(WARNING) << "NOTE: This wastes RAM and hurts startup performance.";
      }
      } else {
      // TODO: We should remove this. The fact that we're here implies -Xno-dex-file-fallback
      // was set, which means that we should never fallback. If we don't have original dex
      // files, we should just fail resolution as the flag intended.
      if (!oat_file_assistant.HasOriginalDexFiles()) {
          accept_oat_file = true;
      }

      LOG(WARNING) << "Found duplicate classes, dex-file-fallback disabled, will be failing to "
                        " load classes for " << dex_location;
      }

      LOG(WARNING) << error_msg;
    }

    if (accept_oat_file) {
      VLOG(class_linker) << "Registering " << oat_file->GetLocation();
      source_oat_file = RegisterOatFile(std::move(oat_file));//这里把oat_file注册给source_oat_file
      *out_oat_file = source_oat_file;
    }
}

std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> dex_files;

// Load the dex files from the oat file.
if (source_oat_file != nullptr) {
    bool added_image_space = false;
    if (source_oat_file->IsExecutable()) {
      std::unique_ptr<gc::space::ImageSpace> image_space =
          kEnableAppImage ? oat_file_assistant.OpenImageSpace(source_oat_file) : nullptr;
      if (image_space != nullptr) {
      ScopedObjectAccess soa(self);
      StackHandleScope<1> hs(self);
      Handle<mirror::ClassLoader> h_loader(
            hs.NewHandle(soa.Decode<mirror::ClassLoader>(class_loader)));
      // Can not load app image without class loader.
      if (h_loader != nullptr) {
          std::string temp_error_msg;
          // Add image space has a race condition since other threads could be reading from the
          // spaces array.
          {
            ScopedThreadSuspension sts(self, kSuspended);
            gc::ScopedGCCriticalSection gcs(self,
                                          gc::kGcCauseAddRemoveAppImageSpace,
                                          gc::kCollectorTypeAddRemoveAppImageSpace);
            ScopedSuspendAll ssa("Add image space");
            runtime->GetHeap()->AddSpace(image_space.get());
          }
          {
            ScopedTrace trace2(StringPrintf("Adding image space for location %s", dex_location));
            added_image_space = runtime->GetClassLinker()->AddImageSpace(image_space.get(),
                                                                         h_loader,
                                                                         dex_elements,
                                                                         dex_location,
                                                                         /*out*/&dex_files,
                                                                         /*out*/&temp_error_msg);//最终通过AddImageSpace在堆中分配了dex_elements,dex_files等的空间
          }
          if (added_image_space) {
            // Successfully added image space to heap, release the map so that it does not get
            // freed.
            image_space.release();
          } else {
            LOG(INFO) << "Failed to add image file " << temp_error_msg;
            dex_files.clear();
            {
            ScopedThreadSuspension sts(self, kSuspended);
            gc::ScopedGCCriticalSection gcs(self,
                                              gc::kGcCauseAddRemoveAppImageSpace,
                                              gc::kCollectorTypeAddRemoveAppImageSpace);
            ScopedSuspendAll ssa("Remove image space");
            runtime->GetHeap()->RemoveSpace(image_space.get());
            }
            // Non-fatal, don't update error_msg.
          }
      }
      }
    }
    if (!added_image_space) {
      DCHECK(dex_files.empty());
      dex_files = oat_file_assistant.LoadDexFiles(*source_oat_file, dex_location);//这里通过加载source_oat_file获得dex_files
    }
    if (dex_files.empty()) {
      error_msgs->push_back("Failed to open dex files from " + source_oat_file->GetLocation());
    }
}

// Fall back to running out of the original dex file if we couldn't load any
// dex_files from the oat file.
if (dex_files.empty()) {
    if (oat_file_assistant.HasOriginalDexFiles()) {
      if (Runtime::Current()->IsDexFileFallbackEnabled()) {
      static constexpr bool kVerifyChecksum = true;
      if (!DexFile::Open(
            dex_location, dex_location, kVerifyChecksum, /*out*/ &error_msg, &dex_files)) {//如果LoadDexFiles上面没有获得dex_files,直接DexFile::Open打开加载原始的dexfile
          LOG(WARNING) << error_msg;
          error_msgs->push_back("Failed to open dex files from " + std::string(dex_location)
                              + " because: " + error_msg);
      }
      } else {
      error_msgs->push_back("Fallback mode disabled, skipping dex files.");
      }
    } else {
      error_msgs->push_back("No original dex files found for dex location "
          + std::string(dex_location));
    }
}

return dex_files;
}
3.进入oat_file_assistant.cc的GetBestOatFile与LoadDexFiles先看GetBestOatFile,当OatFileAssistant初始化status时Status构造函数通过GetFile调用OatFile::Open打开oatfile
std::unique_ptr<OatFile> OatFileAssistant::GetBestOatFile() {
return GetBestInfo().ReleaseFileForUse();
}

OatFileAssistant::OatFileInfo& OatFileAssistant::GetBestInfo() {
// TODO(calin): Document the side effects of class loading when
// running dalvikvm command line.
if (dex_parent_writable_) {
    // If the parent of the dex file is writable it means that we can
    // create the odex file. In this case we unconditionally pick the odex
    // as the best oat file. This corresponds to the regular use case when
    // apps gets installed or when they load private, secondary dex file.
    // For apps on the system partition the odex location will not be
    // writable and thus the oat location might be more up to date.
    return odex_;
}

// We cannot write to the odex location. This must be a system app.

// If the oat location is usable take it.
if (oat_.IsUseable()) {
    return oat_;
}

// The oat file is not usable but the odex file might be up to date.
// This is an indication that we are dealing with an up to date prebuilt
// (that doesn't need relocation).
if (odex_.Status() == kOatUpToDate) {
    return odex_;
}

// The oat file is not usable and the odex file is not up to date.
// However we have access to the original dex file which means we can make
// the oat location up to date.
if (HasOriginalDexFiles()) {
    return oat_;
}

// We got into the worst situation here:
// - the oat location is not usable
// - the prebuild odex location is not up to date
// - and we don't have the original dex file anymore (stripped).
// Pick the odex if it exists, or the oat if not.
return (odex_.Status() == kOatCannotOpen) ? oat_ : odex_;
}

OatFileAssistant::OatStatus OatFileAssistant::OatFileInfo::Status() {
if (!status_attempted_) {
    status_attempted_ = true;
    const OatFile* file = GetFile();
    if (file == nullptr) {
      // Check to see if there is a vdex file we can make use of.
      std::string error_msg;
      std::string vdex_filename = GetVdexFilename(filename_);
      std::unique_ptr<VdexFile> vdex = VdexFile::Open(vdex_filename,
                                                      /*writeable*/false,
                                                      /*low_4gb*/false,
                                                      /*unquicken*/false,
                                                      &error_msg);//这里在Status中先打开vdex,vdex也是版本新增的,可以加快启动速度
      if (vdex == nullptr) {
      status_ = kOatCannotOpen;
      VLOG(oat) << "unable to open vdex file " << vdex_filename << ": " << error_msg;
      } else {
      if (oat_file_assistant_->DexChecksumUpToDate(*vdex, &error_msg)) {
          // The vdex file does not contain enough information to determine
          // whether it is up to date with respect to the boot image, so we
          // assume it is out of date.
          VLOG(oat) << error_msg;
          status_ = kOatBootImageOutOfDate;
      } else {
          status_ = kOatDexOutOfDate;
      }
      }
    } else {
      status_ = oat_file_assistant_->GivenOatFileStatus(*file);
      VLOG(oat) << file->GetLocation() << " is " << status_
          << " with filter " << file->GetCompilerFilter();
    }
}
return status_;
}

const OatFile* OatFileAssistant::OatFileInfo::GetFile() {
CHECK(!file_released_) << "GetFile called after oat file released.";
if (!load_attempted_) {
    load_attempted_ = true;
    if (filename_provided_) {
      std::string error_msg;
      file_.reset(OatFile::Open(filename_.c_str(),
                              filename_.c_str(),
                              nullptr,
                              nullptr,
                              oat_file_assistant_->load_executable_,
                              /*low_4gb*/false,
                              oat_file_assistant_->dex_location_.c_str(),
                              &error_msg));
      if (file_.get() == nullptr) {
      VLOG(oat) << "OatFileAssistant test for existing oat file "
          << filename_ << ": " << error_msg;
      }
    }
}
return file_.get();
}
std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> OatFileAssistant::LoadDexFiles(
    const OatFile& oat_file, const char* dex_location) {
std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> dex_files;

// Load the main dex file.
std::string error_msg;
const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = oat_file.GetOatDexFile(
      dex_location, nullptr, &error_msg);//这句oat_file通过获得oat_dex_file
if (oat_dex_file == nullptr) {
    LOG(WARNING) << error_msg;
    return std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>>();
}

std::unique_ptr<const DexFile> dex_file = oat_dex_file->OpenDexFile(&error_msg);//通过oat_dex_file获得dex_file
if (dex_file.get() == nullptr) {
    LOG(WARNING) << "Failed to open dex file from oat dex file: " << error_msg;
    return std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>>();
}
dex_files.push_back(std::move(dex_file));//把dex_file放入dex_files

// Load the rest of the multidex entries
for (size_t i = 1; ; i++) {
    std::string multidex_dex_location = DexFile::GetMultiDexLocation(i, dex_location);
    oat_dex_file = oat_file.GetOatDexFile(multidex_dex_location.c_str(), nullptr);//如果不是一个dex,通过循环加载其他的oat_dex_file
    if (oat_dex_file == nullptr) {
      // There are no more multidex entries to load.
      break;
    }

    dex_file = oat_dex_file->OpenDexFile(&error_msg);//通过oat_dex_file的OpenDexFile获得其余dex_file
    if (dex_file.get() == nullptr) {
      LOG(WARNING) << "Failed to open dex file from oat dex file: " << error_msg;
      return std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>>();
    }
    dex_files.push_back(std::move(dex_file));//把multidex放入dex_files
}
return dex_files;
}
4.再往下,就是OatFile::Open,GetOatDexFile 和OpenDexFile,这3个函数就进入了   oat_file.cc中,OatFile::Open打开oat_file比较复杂,我们下一篇在分析,假设它很愉快完成了,得到了oat_file,后面通过GetOatDexFile操作它得到 oat_dex_file,在通过OpenDexFile操作OatDexFile最终获得 dex_file返回。这三个类互相关联,OatFile包含OatDexFile包含DexFile,阅读   oat_file.cc源码可以搞明白他们的数据结构差异。4.1先看OatFile::Open ,先试图通过OatFileBase::OpenOatFile<DlOpenOatFile>oat_file,我们知道art分为quick和portable两中优化模式,这里先假设他是portable尝试打开oat,失败就通过OatFileBase::OpenOatFile<ElfOatFile>打开oat_file,这就是quick模式了,和5.0以前版本的先判断quick还是portable模式在选择函数不太一样。oat文件的加载就在这个OpenOatFile函数中,下一篇我们重点分析oat加载流程
OatFile* OatFile::Open(const std::string& oat_filename,
                     const std::string& oat_location,
                     uint8_t* requested_base,
                     uint8_t* oat_file_begin,
                     bool executable,
                     bool low_4gb,
                     const char* abs_dex_location,
                     std::string* error_msg) {
ScopedTrace trace("Open oat file " + oat_location);
CHECK(!oat_filename.empty()) << oat_location;
CheckLocation(oat_location);

std::string vdex_filename = GetVdexFilename(oat_filename);//首先获得vdex的信息

// Check that the files even exist, fast-fail.
if (kIsVdexEnabled && !OS::FileExists(vdex_filename.c_str())) {
    *error_msg = StringPrintf("File %s does not exist.", vdex_filename.c_str());
    return nullptr;
} else if (!OS::FileExists(oat_filename.c_str())) {
    *error_msg = StringPrintf("File %s does not exist.", oat_filename.c_str());
    return nullptr;
}

// Try dlopen first, as it is required for native debuggability. This will fail fast if dlopen is
// disabled.
OatFile* with_dlopen = OatFileBase::OpenOatFile<DlOpenOatFile>(vdex_filename,
                                                               oat_filename,
                                                               oat_location,
                                                               requested_base,
                                                               oat_file_begin,
                                                               false /* writable */,
                                                               executable,
                                                               low_4gb,
                                                               abs_dex_location,
                                                               error_msg);//先试图通过OatFileBase::OpenOatFile<DlOpenOatFile>打开OatFile,我们知道art分为quick和portable两中优化模式,这里先假设他是portable尝试打开oat
if (with_dlopen != nullptr) {
    return with_dlopen;
}
if (kPrintDlOpenErrorMessage) {
    LOG(ERROR) << "Failed to dlopen: " << oat_filename << " with error " << *error_msg;
}
// If we aren't trying to execute, we just use our own ElfFile loader for a couple reasons:
//
// On target, dlopen may fail when compiling due to selinux restrictions on installd.
//
// We use our own ELF loader for Quick to deal with legacy apps that
// open a generated dex file by name, remove the file, then open
// another generated dex file with the same name. http://b/10614658
//
// On host, dlopen is expected to fail when cross compiling, so fall back to OpenElfFile.
//
//
// Another independent reason is the absolute placement of boot.oat. dlopen on the host usually
// does honor the virtual address encoded in the ELF file only for ET_EXEC files, not ET_DYN.
OatFile* with_internal = OatFileBase::OpenOatFile<ElfOatFile>(vdex_filename,
                                                                oat_filename,
                                                                oat_location,
                                                                requested_base,
                                                                oat_file_begin,
                                                                false /* writable */,
                                                                executable,
                                                                low_4gb,
                                                                abs_dex_location,
                                                                error_msg);//上面尝试不成功,就通过OatFileBase::OpenOatFile<ElfOatFile>打开oat,这就是quick模式了,和以前版本加载方式不大一样,以前是先判断quick还是portable模式在选择函数。
return with_internal;
}

OatFile* OatFile::OpenWritable(File* file,
                               const std::string& location,
                               const char* abs_dex_location,
                               std::string* error_msg) {
CheckLocation(location);
return ElfOatFile::OpenElfFile(file,
                                 location,
                                 nullptr,
                                 nullptr,
                                 true,
                                 false,
                                 /*low_4gb*/false,
                                 abs_dex_location,
                                 error_msg);
}
4.2后面GetOatDexFile 通过key也就是dex_location在oat_dex_files_map里查询,从oat_file里找到oat_dex_file,这里的oat_dex_files_这个map是oat_file初始化时在setup函数中生成的,具体要看oat文件加载过程
const OatFile::OatDexFile* OatFile::GetOatDexFile(const char* dex_location,
                                                const uint32_t* dex_location_checksum,
                                                std::string* error_msg) const {
// NOTE: We assume here that the canonical location for a given dex_location never
// changes. If it does (i.e. some symlink used by the filename changes) we may return
// an incorrect OatDexFile. As long as we have a checksum to check, we shall return
// an identical file or fail; otherwise we may see some unpredictable failures.

// TODO: Additional analysis of usage patterns to see if this can be simplified
// without any performance loss, for example by not doing the first lock-free lookup.

const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = nullptr;
StringPiece key(dex_location);
// Try to find the key cheaply in the oat_dex_files_ map which holds dex locations
// directly mentioned in the oat file and doesn't require locking.
auto primary_it = oat_dex_files_.find(key);//通过key也就是dex_location在oat_dex_files_ map里查询,从oat_file里找到oat_dex_file,这里的oat_dex_files_这个map是oat_file初始化时在setup函数中生成的,具体要看oat文件加载过程   
// Add the location and canonical location (if different) to the oat_dex_files_ table.
//    StringPiece key(oat_dex_file->GetDexFileLocation());
//   oat_dex_files_.Put(key, oat_dex_file);

if (primary_it != oat_dex_files_.end()) {//下面几个if是判断其他特殊情况,处理异常的,比如dex_location不是唯一,dex_location没有找到如何加载和报错
    oat_dex_file = primary_it->second;
    DCHECK(oat_dex_file != nullptr);
} else {
    // This dex_location is not one of the dex locations directly mentioned in the
    // oat file. The correct lookup is via the canonical location but first see in
    // the secondary_oat_dex_files_ whether we've looked up this location before.
    MutexLock mu(Thread::Current(), secondary_lookup_lock_);
    auto secondary_lb = secondary_oat_dex_files_.lower_bound(key);
    if (secondary_lb != secondary_oat_dex_files_.end() && key == secondary_lb->first) {
      oat_dex_file = secondary_lb->second;// May be null.
    } else {
      // We haven't seen this dex_location before, we must check the canonical location.
      std::string dex_canonical_location = DexFile::GetDexCanonicalLocation(dex_location);//如果没有找到dex_location,这里会根据绝对路径重新加载dex
      if (dex_canonical_location != dex_location) {
      StringPiece canonical_key(dex_canonical_location);
      auto canonical_it = oat_dex_files_.find(canonical_key);
      if (canonical_it != oat_dex_files_.end()) {
          oat_dex_file = canonical_it->second;
      }// else keep null.
      }// else keep null.

      // Copy the key to the string_cache_ and store the result in secondary map.
      string_cache_.emplace_back(key.data(), key.length());
      StringPiece key_copy(string_cache_.back());
      secondary_oat_dex_files_.PutBefore(secondary_lb, key_copy, oat_dex_file);//这里把根据绝对路径重新加载的dex信息放入secondary map,以便下次使用
    }
}

if (oat_dex_file == nullptr) {
    if (error_msg != nullptr) {
      std::string dex_canonical_location = DexFile::GetDexCanonicalLocation(dex_location);
      *error_msg = "Failed to find OatDexFile for DexFile " + std::string(dex_location)
          + " (canonical path " + dex_canonical_location + ") in OatFile " + GetLocation();
    }
    return nullptr;
}

if (dex_location_checksum != nullptr &&
      oat_dex_file->GetDexFileLocationChecksum() != *dex_location_checksum) {
    if (error_msg != nullptr) {
      std::string dex_canonical_location = DexFile::GetDexCanonicalLocation(dex_location);
      std::string checksum = StringPrintf("0x%08x", oat_dex_file->GetDexFileLocationChecksum());
      std::string required_checksum = StringPrintf("0x%08x", *dex_location_checksum);
      *error_msg = "OatDexFile for DexFile " + std::string(dex_location)
          + " (canonical path " + dex_canonical_location + ") in OatFile " + GetLocation()
          + " has checksum " + checksum + " but " + required_checksum + " was required";
    }
    return nullptr;
}
return oat_dex_file;
}
4.3通过GetOatDexFile获得oat_file里的oat_dex_file后,就可以调用OpenDexFile获得oat_dex_file 存储的 dex_file的信息了,这里就走到了dex_file.cc文件里的DexFile::Open这个关键函数,而这个DexFile::Open最终调用了OpenCommon这个关键函数,这里就是我们常用的一个脱壳函数,下一篇分析DexFile::Open 下层的函数,就可以搞明白大佬们为什么hookOpenCommon和OpenAndReadMagic来脱整体的dex加固

std::unique_ptr<const DexFile> OatFile::OatDexFile::OpenDexFile(std::string* error_msg) const {
ScopedTrace trace(__PRETTY_FUNCTION__);
static constexpr bool kVerify = false;
static constexpr bool kVerifyChecksum = false;
return DexFile::Open(dex_file_pointer_,
                     FileSize(),
                     dex_file_location_,
                     dex_file_location_checksum_,
                     this,
                     kVerify,
                     kVerifyChecksum,
                     error_msg);
}

总结一下,时间仓促,有些注释可能有点错误,有些细节实现我也没仔细看,希望大家指出我的错误我好努力改进,在libre里画个及其丑陋的图辅助自己理解,箭头指向被调用的函数,双向箭头两个函数再同一个上层函数里先后调用,从opeDexFileNative最终调用到了OatFile::Open与DexFile::Open ,前者获得oat_file,,后者通过获得的oat_file得数据结构获得的oat_dex_file的数据结构获得dex_file,下一篇菜鸟整理一下这2个函数是如何获得oat_file与oat_dex_file并加载到内存中的。

ps:附件是art8.1一些源码,加了一些注释,原贴在这里,建议大家去原贴下载,这里备用https://bbs.pediy.com/thread-257893.htm

Yangns 发表于 2021-7-3 11:09

楼主,有个问题
2.进入oat_file_manager.cc的 OpenDexFilesFromOat
2.1,先通过:std::unique_ptr<const OatFile> oat_file(oat_file_assistant.GetBestOatFile().release())这句获得了oat_file,
2.2然后通过:dex_files = oat_file_assistant.LoadDexFiles(*source_oat_file, dex_location)这里通过加载source_oat_file获得dex_files2.3如果上面2.1与2.2不成立:DexFile::Open(dex_location, dex_location, kVerifyChecksum, /*out*/ &error_msg, &dex_files)) //如果LoadDexFiles上面没有获得dex_files,直接DexFile::Open打开加载原始的dexfile
关于上面的流程我有疑问,上面这个流程中间有一个AddImageSpace的操作,只有added_image_space为false才会执行到LoadDexFiles,为什么AddImageSpace的操作会失败{:1_909:}我试着读AddImageSpace的代码,还是没有太弄懂,楼主可以介绍一下吗{:1_893:}

L剑仙 发表于 2020-3-2 18:20

wssb999 发表于 2020-3-2 09:25
E4A写的APK 有个com.e4a.runtime.加密解密类 是final修饰都是静态方法 在安卓5.1用 loadclass 这个方法HOOK ...

程序加壳了吗,加壳的I先获取classloader,也有可能自己so里实现了loadclass,你可以hook加载流程,看看他到底有没有走系统的loadclass,判断是不是自己实现了一个loadclass

那年听风 发表于 2020-3-1 18:03

那年听风 发表于 2020-3-1 18:04

处女-大龙猫 发表于 2020-3-1 18:20

大神,小弟前来暖楼

cptw 发表于 2020-3-1 18:46

谢谢楼主

qop1114 发表于 2020-3-1 19:42

感谢楼主66666666{:1_911:}

yekenyh 发表于 2020-3-1 19:49


楼主很有水准, 小弟前来暖楼

A00 发表于 2020-3-1 20:26

你这精神可嘉

你上当了 发表于 2020-3-1 20:41

大佬 牛逼啊

你上当了 发表于 2020-3-1 20:44

我也是8.1 opencommon 断不下来 ,大佬你知道是为什么吗
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查看完整版本: 安卓8.1版本dex加载流程笔记--第一篇:oatfile,oatdexfile与dexfile