在Android so文件的.init、.init_array上和JNI_OnLoad处下断点

本文博客地址：http://blog.csdn.net/qq1084283172/article/details/54233552

移动端Android安全的发展，催生了各种Android加固的诞生，基于ELF文件的特性，很多的加固厂商在进行Android逆向的对抗的时，都会在Android的so文件中进行动态的对抗，对抗的点一般在so文件的.init段和JNI_OnLoad处。因此，我们在逆向分析各种厂商的加固so时，需要在so文件的.init段和JNI_OnLoad处下断点进行分析，过掉这些加固的so对抗。

一、如何向.init和.init_array段添加自定义的函数

so共享库文件的高级特性

在so共享库文件动态加载时，有一次执行代码的机会：

[1] so加载时构造函数，在函数声明时加上"__attribute__((constructor))"属性
   void __attribute__((constructor)) init_function(void)
   {
       // to do
   }
    对应有so卸载时析构函数，在程序exit()或者dlclose()返回前执行
   void __attribute__((destructor)) fini_function(void)
   {
        // to do
   }
[2] c++全局对象初始化，其构造函数（对象）被自动执行

在Android NDK编程中，.init段和.init_array段函数的定义方式：

extern "C" void _init(void) { } -------》编译生成后在.init段
__attribute__((constructor)) void _init(void) { } -------》编译生成后在.init_array段
说明下，带构造函数的全局对象生成的时在在.init_array段里面。

使用IDA工具查看so库文件中.init段和.init_array段的方法

参考连接：

《UNIX系统编程手册》

【求助】JNI编程，怎么在native中定义_init段呢？

http://www.blogfshare.com/linker-load-so.html

http://blog.csdn.net/qq1084283172/article/details/54095995

http://blog.csdn.net/l173864930/article/details/38456313

二、向Android JNI的JNI_OnLoad添加自定义的代码

在Android的jni编程中，native函数实现的jni映射，既可以根据jni函数的编写协议编写jni函数，让java虚拟机在加载so库文件时，根据函数签名逐一检索，将各个native方法与相应的java本地函数映射起来（增加运行的时间，降低运行的效率）也可以调用jni机制提供的RegisterNatives()函数手动将jni本地方法和java类的本地方法直接映射起来，需要开发者自定义实现JNI_OnLoad()函数；当so库文件被加载时，JNI_OnLoad()函数会被调用，实现jni本地方法和java类的本地方法的直接映射。

根据jni函数的编写协议，实现java本地方法和jni本地方法的映射

使用JNI_OnLoad的执行，调用RegisterNatives()函数实现java本地方法和jni本地方法的映射

三、在so库文件中定义的.init和.init_array段处函数的执行

Android4.4.4r1的源码\bionic\linker\dlfcn.cpp：

// dlopen函数调用do_dlopen函数实现so库文件的加载
void* dlopen(const char* filename, int flags) {
  // 信号互斥量（锁）
  ScopedPthreadMutexLocker locker(&gDlMutex);
  // 调用do_dlopen()函数实现so库文件的加载
  soinfo* result = do_dlopen(filename, flags);
  // 判断so库文件是否加载成功
  if (result == NULL) {
    __bionic_format_dlerror("dlopen failed", linker_get_error_buffer());
    return NULL;
  }
  // 返回加载后so库文件的文件句柄
  return result;
}

Android4.4.4r1的源码\bionic\linker\linker.cpp：

// 实现对so库文件的加载和执行构造函数
soinfo* do_dlopen(const char* name, int flags) {
  // 判断加载so文件的flags是否符合要求
  if ((flags & ~(RTLD_NOW|RTLD_LAZY|RTLD_LOCAL|RTLD_GLOBAL)) != 0) {
    DL_ERR("invalid flags to dlopen: %x", flags);
    return NULL;
  }
  // 修改内存属性为可读可写
  set_soinfo_pool_protection(PROT_READ | PROT_WRITE);
  // find_library会判断so是否已经加载，
  // 如果没有加载，对so进行加载，完成一些初始化工作
  soinfo* si = find_library(name);
  // 判断so库问价是否加载成功
  if (si != NULL) {
	// ++++++ so加载成功，调用构造函数 ++++++++
    si->CallConstructors();
	// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  }
  // 设置内存属性为可读
  set_soinfo_pool_protection(PROT_READ);
  // 返回so内存模块
  return si;
}

当上面的构造函数 si->CallConstructors() 被调用时，preinit_array-> .init -> .init_array段的函数，会依次按照顺序进行执行并且.init_array段的函数指针数组的执行的实现其实和.init段的函数的执行的实现是一样的。

这里的DT_INIT和DT_INIT_ARRAY到底是什么呢？
init_func和init_array都是结构体soinfo的成员变量,在soinfo_link_image加载so的时候进行赋值。
#define DT_INIT  12			/* Address of initialization function */
#define DT_INIT_ARRAY	25	/* Address of initialization function array */
case DT_INIT:
    si->init_func = reinterpret_cast<linker_function_t>(base + d->d_un.d_ptr);
    DEBUG(“%s constructors (DT_INIT) found at %p”, si->name, si->init_func);
    break;
case DT_INIT_ARRAY:
    si->init_array = reinterpret_cast<linker_function_t*>(base + d->d_un.d_ptr);
    DEBUG(“%s constructors (DT_INIT_ARRAY) found at %p”, si->name, si->init_array);
    break;

先调用.init段的构造函数再调用.init_array段的构造函数

// so库文件加载完毕以后调用构造函数
void soinfo::CallConstructors() {
  if (constructors_called) {
    return;
  }
  // We set constructors_called before actually calling the constructors, otherwise it doesn't
  // protect against recursive constructor calls. One simple example of constructor recursion
  // is the libc debug malloc, which is implemented in libc_malloc_debug_leak.so:
  // 1. The program depends on libc, so libc's constructor is called here.
  // 2. The libc constructor calls dlopen() to load libc_malloc_debug_leak.so.
  // 3. dlopen() calls the constructors on the newly created
  //    soinfo for libc_malloc_debug_leak.so.
  // 4. The debug .so depends on libc, so CallConstructors is
  //    called again with the libc soinfo. If it doesn't trigger the early-
  //    out above, the libc constructor will be called again (recursively!).
  constructors_called = true;
  if ((flags & FLAG_EXE) == 0 && preinit_array != NULL) {
    // The GNU dynamic linker silently ignores these, but we warn the developer.
    PRINT("\"%s\": ignoring %d-entry DT_PREINIT_ARRAY in shared library!",
          name, preinit_array_count);
  }
  // 调用DT_NEEDED类型段的构造函数
  if (dynamic != NULL) {
    for (Elf32_Dyn* d = dynamic; d->d_tag != DT_NULL; ++d) {
      if (d->d_tag == DT_NEEDED) {
        const char* library_name = strtab + d->d_un.d_val;
        TRACE("\"%s\": calling constructors in DT_NEEDED \"%s\"", name, library_name);
        find_loaded_library(library_name)->CallConstructors();
      }
    }
  }
  TRACE("\"%s\": calling constructors", name);
  // DT_INIT should be called before DT_INIT_ARRAY if both are present.
  // 先调用.init段的构造函数
  CallFunction("DT_INIT", init_func);
  // 再调用.init_array段的构造函数
  CallArray("DT_INIT_ARRAY", init_array, init_array_count, false);
}

.init段构造函数的调用实现

// 构造函数调用的实现
void soinfo::CallFunction(const char* function_name UNUSED, linker_function_t function) {
  // 判断构造函数的调用地址是否符合要求
  if (function == NULL || reinterpret_cast<uintptr_t>(function) == static_cast<uintptr_t>(-1)) {
    return;
  }
  // function_name被调用的函数名称，function为函数的调用地址
  // [ Calling %s @ %p for '%s' ] 字符串为在 /system/bin/linker 中查找.init和.init_array段调用函数的关键
  TRACE("[ Calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
  // 调用function函数
  function();
  TRACE("[ Done calling %s @ %p for '%s' ]", function_name, function, name);
  // The function may have called dlopen(3) or dlclose(3), so we need to ensure our data structures
  // are still writable. This happens with our debug malloc (see http://b/7941716).
  set_soinfo_pool_protection(PROT_READ | PROT_WRITE);
}

.init_arrayt段构造函数的调用实现

void soinfo::CallArray(const char* array_name UNUSED, linker_function_t* functions, size_t count, bool reverse) {
  if (functions == NULL) {
    return;
  }
  TRACE("[ Calling %s (size %d) @ %p for '%s' ]", array_name, count, functions, name);
  int begin = reverse ? (count - 1) : 0;
  int end = reverse ? -1 : count;
  int step = reverse ? -1 : 1;
  // 循环遍历调用.init_arrayt段中每个函数
  for (int i = begin; i != end; i += step) {
    TRACE("[ %s[%d] == %p ]", array_name, i, functions[i]);
	// .init_arrayt段中，每个函数指针的调用和上面的.init段的构造函数的实现是一样的
    CallFunction("function", functions[i]);
  }
  TRACE("[ Done calling %s for '%s' ]", array_name, name);
}

从.init段和.init_arrayt段构造函数的调用实现来看，最终都是调用的 void soinfo::CallFunction(const char* function_name UNUSED, linker_function_t function) 函数，因此IDA动态调试so时，只要守住CallFunction函数就可以实现对.init段和.init_arrayt段构造函数调用的监控。

四、Android jni中JNI_OnLoad函数的执行

Android4.4.4r1的源码/libcore/luni/src/main/java/java/lang/System.java

    /**
     * Loads and links the library with the specified name. The mapping of the
     * specified library name to the full path for loading the library is
     * implementation-dependent.
     *
     * @param libName
     *            the name of the library to load.
     * @throws UnsatisfiedLinkError
     *             if the library could not be loaded.
     */
    // System.loadLibrary函数加载libxxx.so库文件
    public static void loadLibrary(String libName) {
    	// 调用Runtime.loadLibrary函数实现libxxx.so库文件的加载
        Runtime.getRuntime().loadLibrary(libName, VMStack.getCallingClassLoader());
    }

Android4.4.4r1的源码/libcore/luni/src/main/java/java/lang/Runtime.java

/**
     * Loads and links the library with the specified name. The mapping of the
     * specified library name to the full path for loading the library is
     * implementation-dependent.
     *
     * @param libName
     *            the name of the library to load.
     * @throws UnsatisfiedLinkError
     *             if the library can not be loaded.
     */
    public void loadLibrary(String libName) {
        loadLibrary(libName, VMStack.getCallingClassLoader());
    }
    /*
     * Searches for a library, then loads and links it without security checks.
     */
    void loadLibrary(String libraryName, ClassLoader loader) {
        if (loader != null) {
            String filename = loader.findLibrary(libraryName);
            if (filename == null) {
                throw new UnsatisfiedLinkError("Couldn't load " + libraryName +
                                               " from loader " + loader +
                                               ": findLibrary returned null");
            }
            String error = doLoad(filename, loader);
            if (error != null) {
                throw new UnsatisfiedLinkError(error);
            }
            return;
        }
        String filename = System.mapLibraryName(libraryName);
        List<String> candidates = new ArrayList<String>();
        String lastError = null;
        for (String directory : mLibPaths) {
            String candidate = directory + filename;
            candidates.add(candidate);
            if (IoUtils.canOpenReadOnly(candidate)) {
            	// 调用doLoad函数加载so库文件
                String error = doLoad(candidate, loader);
                if (error == null) {
                    return; // We successfully loaded the library. Job done.
                }
                lastError = error;
            }
        }
        if (lastError != null) {
            throw new UnsatisfiedLinkError(lastError);
        }
        throw new UnsatisfiedLinkError("Library " + libraryName + " not found; tried " + candidates);
    }

看下String doLoad(String name, ClassLoader loader)函数的实现，doLoad函数调用native层实现的nativeLoad函数进行so库文件的加载

private String doLoad(String name, ClassLoader loader) {
        // Android apps are forked from the zygote, so they can't have a custom LD_LIBRARY_PATH,
        // which means that by default an app's shared library directory isn't on LD_LIBRARY_PATH.
        // The PathClassLoader set up by frameworks/base knows the appropriate path, so we can load
        // libraries with no dependencies just fine, but an app that has multiple libraries that
        // depend on each other needed to load them in most-dependent-first order.
        // We added API to Android's dynamic linker so we can update the library path used for
        // the currently-running process. We pull the desired path out of the ClassLoader here
        // and pass it to nativeLoad so that it can call the private dynamic linker API.
        // We didn't just change frameworks/base to update the LD_LIBRARY_PATH once at the
        // beginning because multiple apks can run in the same process and third party code can
        // use its own BaseDexClassLoader.
        // We didn't just add a dlopen_with_custom_LD_LIBRARY_PATH call because we wanted any
        // dlopen(3) calls made from a .so's JNI_OnLoad to work too.
        // So, find out what the native library search path is for the ClassLoader in question...
        String ldLibraryPath = null;
        if (loader != null && loader instanceof BaseDexClassLoader) {
        	// so库文件的文件路径
            ldLibraryPath = ((BaseDexClassLoader) loader).getLdLibraryPath();
        }
        // nativeLoad should be synchronized so there's only one LD_LIBRARY_PATH in use regardless
        // of how many ClassLoaders are in the system, but dalvik doesn't support synchronized
        // internal natives.
        synchronized (this) {
        	// 调用native方法nativeLoad加载so库文件
            return nativeLoad(name, loader, ldLibraryPath);
        }
    }
    // TODO: should be synchronized, but dalvik doesn't support synchronized internal natives.
    // 函数nativeLoad为native方法实现的
    private static native String nativeLoad(String filename, ClassLoader loader, String ldLibraryPath);

nativeLoad函数在Android4.4.4r1源码/dalvik/vm/native/java_lang_Runtime.cpp中的实现

/*
 * static String nativeLoad(String filename, ClassLoader loader, String ldLibraryPath)
 *
 * Load the specified full path as a dynamic library filled with
 * JNI-compatible methods. Returns null on success, or a failure
 * message on failure.
 */
/*
 * 参数args[0]保存的是一个Java层的String对象，这个String对象描述的就是要加载的so文件，
 * 函数Dalvik_java_lang_Runtime_nativeLoad首先是调用函数dvmCreateCstrFromString来将它转换成一个C++层的字符串fileName，
 * 然后再调用函数dvmLoadNativeCode来执行加载so文件的操作。
 */
static void Dalvik_java_lang_Runtime_nativeLoad(const u4* args,
    JValue* pResult)
{
    StringObject* fileNameObj = (StringObject*) args[0];
    Object* classLoader = (Object*) args[1];
    StringObject* ldLibraryPathObj = (StringObject*) args[2];
    assert(fileNameObj != NULL);
    char* fileName = dvmCreateCstrFromString(fileNameObj);
    if (ldLibraryPathObj != NULL) {
        char* ldLibraryPath = dvmCreateCstrFromString(ldLibraryPathObj);
        void* sym = dlsym(RTLD_DEFAULT, "android_update_LD_LIBRARY_PATH");
        if (sym != NULL) {
            typedef void (*Fn)(const char*);
            Fn android_update_LD_LIBRARY_PATH = reinterpret_cast<Fn>(sym);
            (*android_update_LD_LIBRARY_PATH)(ldLibraryPath);
        } else {
            ALOGE("android_update_LD_LIBRARY_PATH not found; .so dependencies will not work!");
        }
        free(ldLibraryPath);
    }
    StringObject* result = NULL;
    char* reason = NULL;
    // 调用dvmLoadNativeCode函数加载so库文件
    bool success = dvmLoadNativeCode(fileName, classLoader, &reason);
    if (!success) {
        const char* msg = (reason != NULL) ? reason : "unknown failure";
        result = dvmCreateStringFromCstr(msg);
        dvmReleaseTrackedAlloc((Object*) result, NULL);
    }
    free(reason);
    free(fileName);
    RETURN_PTR(result);
}

nativeLoad函数的本地方法实现Dalvik_java_lang_Runtime_nativeLoad()函数最终调用Android4.4.4r1源码/dalvik/vm/Native.cpp中的dvmLoadNativeCode()函数，在该函数中先调用dlopen函数加载so库文件到内存中，然后调用dlsym函数获取so库文件中JNI_OnLoad函数的导出地址，然后调用JNI_OnLoad函数执行开发者自定义的代码和实现jni函数的注册。

typedef int (*OnLoadFunc)(JavaVM*, void*);
/*
 * Load native code from the specified absolute pathname.  Per the spec,
 * if we've already loaded a library with the specified pathname, we
 * return without doing anything.
 *
 * TODO? for better results we should absolutify the pathname.  For fully
 * correct results we should stat to get the inode and compare that.  The
 * existing implementation is fine so long as everybody is using
 * System.loadLibrary.
 *
 * The library will be associated with the specified class loader.  The JNI
 * spec says we can't load the same library into more than one class loader.
 *
 * Returns "true" on success. On failure, sets *detail to a
 * human-readable description of the error or NULL if no detail is
 * available; ownership of the string is transferred to the caller.
 */
bool dvmLoadNativeCode(const char* pathName, Object* classLoader,
        char** detail)
{
    SharedLib* pEntry;
    void* handle;
    bool verbose;
    /* reduce noise by not chattering about system libraries */
    verbose = !!strncmp(pathName, "/system", sizeof("/system")-1);
    verbose = verbose && !!strncmp(pathName, "/vendor", sizeof("/vendor")-1);
    if (verbose)
        ALOGD("Trying to load lib %s %p", pathName, classLoader);
    *detail = NULL;
    /*
     * See if we've already loaded it.  If we have, and the class loader
     * matches, return successfully without doing anything.
     */
    pEntry = findSharedLibEntry(pathName);
    if (pEntry != NULL) {
        if (pEntry->classLoader != classLoader) {
            ALOGW("Shared lib '%s' already opened by CL %p; can't open in %p",
                pathName, pEntry->classLoader, classLoader);
            return false;
        }
        if (verbose) {
            ALOGD("Shared lib '%s' already loaded in same CL %p",
                pathName, classLoader);
        }
        if (!checkOnLoadResult(pEntry))
            return false;
        return true;
    }
    /*
     * Open the shared library.  Because we're using a full path, the system
     * doesn't have to search through LD_LIBRARY_PATH.  (It may do so to
     * resolve this library's dependencies though.)
     *
     * Failures here are expected when java.library.path has several entries
     * and we have to hunt for the lib.
     *
     * The current version of the dynamic linker prints detailed information
     * about dlopen() failures.  Some things to check if the message is
     * cryptic:
     *   - make sure the library exists on the device
     *   - verify that the right path is being opened (the debug log message
     *     above can help with that)
     *   - check to see if the library is valid (e.g. not zero bytes long)
     *   - check config/prelink-linux-arm.map to ensure that the library
     *     is listed and is not being overrun by the previous entry (if
     *     loading suddenly stops working on a prelinked library, this is
     *     a good one to check)
     *   - write a trivial app that calls sleep() then dlopen(), attach
     *     to it with "strace -p <pid>" while it sleeps, and watch for
     *     attempts to open nonexistent dependent shared libs
     *
     * This can execute slowly for a large library on a busy system, so we
     * want to switch from RUNNING to VMWAIT while it executes.  This allows
     * the GC to ignore us.
     */
    Thread* self = dvmThreadSelf();
    ThreadStatus oldStatus = dvmChangeStatus(self, THREAD_VMWAIT);
    // 先调用dlopen函数加载so库文件到内存中
    handle = dlopen(pathName, RTLD_LAZY);
    dvmChangeStatus(self, oldStatus);
    if (handle == NULL) {
        *detail = strdup(dlerror());
        ALOGE("dlopen(\"%s\") failed: %s", pathName, *detail);
        return false;
    }
    /* create a new entry */
    SharedLib* pNewEntry;
    pNewEntry = (SharedLib*) calloc(1, sizeof(SharedLib));
    pNewEntry->pathName = strdup(pathName);
    pNewEntry->handle = handle;
    pNewEntry->classLoader = classLoader;
    dvmInitMutex(&pNewEntry->onLoadLock);
    pthread_cond_init(&pNewEntry->onLoadCond, NULL);
    pNewEntry->onLoadThreadId = self->threadId;
    /* try to add it to the list */
    SharedLib* pActualEntry = addSharedLibEntry(pNewEntry);
    if (pNewEntry != pActualEntry) {
        ALOGI("WOW: we lost a race to add a shared lib (%s CL=%p)",
            pathName, classLoader);
        freeSharedLibEntry(pNewEntry);
        return checkOnLoadResult(pActualEntry);
    } else {
        if (verbose)
            ALOGD("Added shared lib %s %p", pathName, classLoader);
        bool result = false;
        void* vonLoad;
        int version;
        // 获取前面加载的so库文件中的导出函数JNI_OnLoad的调用地址
        vonLoad = dlsym(handle, "JNI_OnLoad");
        // 判断导出函数JNI_OnLoad的调用地址是否为null
        if (vonLoad == NULL) {
            ALOGD("No JNI_OnLoad found in %s %p, skipping init", pathName, classLoader);
            result = true;
        } else {
        	// 获取前面加载的so库文件中的导出函数JNI_OnLoad的调用地址成功
            /*
             * Call JNI_OnLoad.  We have to override the current class
             * loader, which will always be "null" since the stuff at the
             * top of the stack is around Runtime.loadLibrary().  (See
             * the comments in the JNI FindClass function.)
             */
        	// 保存获取到的JNI_OnLoad函数的调用地址
            OnLoadFunc func = (OnLoadFunc)vonLoad;
            Object* prevOverride = self->classLoaderOverride;
            self->classLoaderOverride = classLoader;
            oldStatus = dvmChangeStatus(self, THREAD_NATIVE);
            if (gDvm.verboseJni) {
            	// 字符串[Calling JNI_OnLoad for \"%s\"]可以作为查找system/lib/libdvm.so中JNI_OnLoad函数调用地址的依据
                ALOGI("[Calling JNI_OnLoad for \"%s\"]", pathName);
            }
            // 调用so库文件中的导出函数JNI_OnLoad
            version = (*func)(gDvmJni.jniVm, NULL);
            dvmChangeStatus(self, oldStatus);
            self->classLoaderOverride = prevOverride;
            if (version == JNI_ERR) {
                *detail = strdup(StringPrintf("JNI_ERR returned from JNI_OnLoad in \"%s\"",
                                              pathName).c_str());
            } else if (dvmIsBadJniVersion(version)) {
                *detail = strdup(StringPrintf("Bad JNI version returned from JNI_OnLoad in \"%s\": %d",
                                              pathName, version).c_str());
                /*
                 * It's unwise to call dlclose() here, but we can mark it
                 * as bad and ensure that future load attempts will fail.
                 *
                 * We don't know how far JNI_OnLoad got, so there could
                 * be some partially-initialized stuff accessible through
                 * newly-registered native method calls.  We could try to
                 * unregister them, but that doesn't seem worthwhile.
                 */
            } else {
                result = true;
            }
            if (gDvm.verboseJni) {
                ALOGI("[Returned %s from JNI_OnLoad for \"%s\"]",
                      (result ? "successfully" : "failure"), pathName);
            }
        }
        if (result)
            pNewEntry->onLoadResult = kOnLoadOkay;
        else
            pNewEntry->onLoadResult = kOnLoadFailed;
        pNewEntry->onLoadThreadId = 0;
        /*
         * Broadcast a wakeup to anybody sleeping on the condition variable.
         */
        dvmLockMutex(&pNewEntry->onLoadLock);
        pthread_cond_broadcast(&pNewEntry->onLoadCond);
        dvmUnlockMutex(&pNewEntry->onLoadLock);
        return result;
    }
}

感谢连接：

http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8923483

http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/9718677

http://www.cnblogs.com/vendanner/p/4979177.html

http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=211764

五、在.init和.init_array段的函数上下断点（基于Android4.4.4版本）

方法一：在上面已经分析了.init和.init_array段构造函数的执行，很显然我们想在.init和.init_array段构造函数上下断点也必须根据这些执行的流程来。由于Android系统的/system/bin/linker文件中上面提到的很多so库文件加载过程的函数没有被导出设置为隐藏，在进行so库文件的动态调试后不好通过查找关键流程函数的方法来查找.init和.init_array段构造函数。根据.init和.init_array段构造函数的调用的特点，最终的构造函数的调用都是在CallFunction函数并且在调用.init和.init_array段构造函数之前有明显的特征字符串 [
Calling %s @ %p for '%s' ]，因此我们使用IDA工具，通过在/system/bin/linker文件中搜索特征字符串[ Calling %s @ %p for '%s' ] 来查找到 .init和.init_array段构造函数调用的地方。

将手机设备中的/system/bin/linker文件导出来，拖入到IDA中进行分析

adb pull /system/bin/linker

通过IDA工具在/system/bin/linker文件中，查找特征字符串 [
Calling %s @ %p for '%s' ]

根据字符串 [
Calling %s @ %p for '%s' ] 引用查询到.init和.init_array段构造函数调用的代码调用位置即 0x0000274C  BLX  R4处，0x0000274C即为.init和.init_array段构造函数调用地址（RVA）。

再开一个IDA对该so库文件进行Android应用的附加调试，设置IDA调试时断在so库文件加载的位置，更保险的方法就是
在system/lib/libdvm.so库文件的导出函数dvmLoadNativeCode()处下断点 ，然后通过IDA工具获取/system/bin/linker的模块加载基址linker_base（RA），因此 inker_base+0x0000274C
即为.init和.init_array段构造函数被调用的位置（VA），在此处下断点F7跟进 即可进入.init和.init_array段构造函数的实际调用地址VA处，实现监控.init和.init_array段构造函数的代码行为。

这里就不动态调试操作了，直接网上借一张图片显示效果，下面图即为.init和.init_array段构造函数被调用的位置，
F7 跟进进行分析即可：

方法二：使用作者无名侠 【原创】执行视图
解析init_array 提供的工具，静态的解析so库文件的可执行试图，获取到.init_array段构造函数的调用地址（不是被调用的位置）的相对虚拟地址偏移fun_rva，加上该so模块加载基址so_base即 so_base+fun_rva
即为.init_array段构造函数的直接函数调用地址VA。代码下载地址为：https://github.com/Chenyuxin/elf_initarray.git。

/*
  Code By:无名侠
*/
#include <stdio.h>
#include <elf.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
/***
 *
 * 需要注意的是Elf32_Dyn中解析出的init_array 地址是RVA，
 * 有些时候段装载地址可能和文件偏移不同（也就是p_vaddr！= p_offset），
 * 如果想直接从文件解析该数组需要做转换.转换方法是查表.
 *
 ***/
// 将相对地址偏移RVA转换为elf文件的文件偏移FA
Elf32_Addr VaToFa(int fd,Elf32_Addr rva)
{
  /*顾名思义
    fd - 打开的so文件句柄
    rva - 欲转换的地址
    return - rva的文件偏移
  */
  int old;
  int pnum;
  Elf32_Ehdr ehdr;
  Elf32_Addr result;
  old = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
  lseek(fd, 0, SEEK_SET);
  read(fd,&ehdr,sizeof(Elf32_Ehdr));
  pnum = ehdr.e_phnum;
  result = rva;
  for(int i = 0; i < pnum; i++)
  {
    Elf32_Phdr phdr;
    read(fd,&phdr, sizeof(Elf32_Phdr));
    if(rva >= phdr.p_vaddr && rva < phdr.p_vaddr+phdr.p_memsz)
      result =  rva-phdr.p_vaddr+phdr.p_offset;
  }
  lseek(fd,old,SEEK_SET);
  return result;
}
// elf可执行程序的主函数
int main(int argc, char const *argv[]) {
  int  fp;
  Elf32_Ehdr ehdr;
  int phnum;
  // 对输入的函数参数的个数进行校验
  if(argc!=2)
  {
    printf("Please input elf file!\n");
    return -1;
  }
  // 打开静态的so文件
  fp = open(argv[1], O_RDONLY);
  if(!fp)
  {
    printf("error:can't open %s \n",argv[1] );
    return -1;
  }
  // 读取elf32文件的文件头
  read(fp, &ehdr,sizeof(Elf32_Ehdr));
  // 对文件的格式进行简单的判断
  if(memcmp(ehdr.e_ident, ELFMAG, SELFMAG))
  {
   printf("bad magic.\n");
   close(fp);
   return -1;
  }
 // 获取elf文件中程序头表的个数
 phnum = ehdr.e_phnum;
 // 遍历程序头表
 for(int i = 0; i < phnum; i++)
 {
   Elf32_Phdr phdr;
   // elf文件的文件头的后面就是elf文件的程序头表
   // 读取elf文件的程序头表
   read(fp, &phdr,sizeof(Elf32_Phdr));
   // 对程序头表保存的数据的类型是否为.dynamic段
   if(phdr.p_type==PT_DYNAMIC)
   {
     Elf32_Dyn dyn;
     Elf32_Addr initaddr;
     Elf32_Word initsize;
     // 该程序段为PT_DYNAMIC类型的.dynamic段
     int cnt = 0;
     // 打印该程序段在elf文件中文件偏移RVA
     printf("offset : %x\n",phdr.p_offset);
     // 设置文件的偏移，定位到该程序的文件内容处
     lseek(fp,phdr.p_offset, SEEK_SET);
     // 该程序段的实际数据为多个Elf32_Dyn结构体
     // 遍历该程序段的Elf32_Dyn结构体查找到.init_array段
     do {
	   // 读取Elf32_Dyn结构体的数据
       read(fp,&dyn,sizeof(Elf32_Dyn));
       // 判断Elf32_Dyn结构体保存的数据是否为.init_array段的
       if(dyn.d_tag == DT_INIT_ARRAY)
        // 获取.init段的初始化函数跳转表起始相对地址
        initaddr = dyn.d_un.d_ptr;
       else if(dyn.d_tag == DT_INIT_ARRAYSZ)
       {
		  // 获取DT_INIT_ARRAY的大小（占用字节数）
         initsize = dyn.d_un.d_val;
		 break;
		}
     } while(dyn.d_tag != DT_NULL);
     // 获取.init_array段有效初始函数调用地址的个数
     initsize/=4;
     initsize-=1;
     // 打印.init_array段初始化函数的起始相对地址RVA和初始化函数的个数
     printf("INIT ARRAY OFFSET:%x(RVA)\nINTI NUM:%d\ninit table:\n", initaddr, initsize);
     // 将.init_array段初始化函数的起始相对地址RVA转换为文件偏移的FA
     initaddr = VaToFa(fp, initaddr);
     // 定位到elf文件的保存.init_array段初始化函数位置
     lseek(fp, initaddr, SEEK_SET);
     // 遍历读取.init_array段初始化函数的相对调用地址RVA
     for(int i = 0;i < initsize;i++)
     {
        Elf32_Addr fun;
        // 读取.init_array段的初始函数的相对调用地址
        read(fp, &fun, 4);
        // 打印读取到的.init_array段的初始函数的相对调用地址
        printf("fun %d :%x\n", i, fun);
     }
    }
  }
  return 0;
}

作者无名侠的代码使用方法以及测试：

pandaos@pandaos:~/elf1$ gcc main.cpp -o elf1
pandaos@pandaos:~/elf1$ ./elf1 libdanmu.so
offset : 1399f0
INIT ARRAY OFFSET:13a9c0(RVA)
INTI NUM:11
init table:
fun 0 :9eb9
fun 1 :9fa9
fun 2 :a099
fun 3 :a1bd
fun 4 :a2e1
fun 5 :a815
fun 6 :a895
fun 7 :a8d1
fun 8 :a8e1
fun 9 :a9bd
fun 10 :aa99
pandaos@pandaos:~/elf1$ 

自己动手的测试的结果：

.init_array段构造函数的调用地址的RVA获取到了，只要通过 方法一 中的IDA调试so库的方法获取到该.init_array段所在so文件的内存加载基址 so_base ，因此 so_base+.init_array段构造函数的调用地址的RVA
即为.init_array段构造函数的调用地址的VA也就是.init_array段构造函数的动态实际调用地址，我们只要在这个地址处下断点即可。

感谢连接：

http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=212374

https://github.com/Chenyuxin/elf_initarray.git

六、在so库文件的JNI_OnLoad上下断点（基于Android4.4.4版本的Dalvik模式）

方法一：由于JNI_OnLoad函数在被调用时是在函数dvmLoadNativeCode()中，并且JNI_OnLoad函数在被调用时也有特征字符串，如 [Calling
JNI_OnLoad for \"%s\"] 和 "JNI_OnLoad" 等根据自己的喜欢选一个就行。因此，我们可以将手机设备中的system/lib/libdvm.so文件导出来，拖到IDA中进行分析，然后使用特征字符串搜索的方法进行定位。

adb pull system/lib/libdvm.so

详细的步骤可以参考作者【原创】JNI_OnLoad与init_array下断方法整理 的帖子

方法二：前面的作者可能是已经被特征字符串搜索的方法思维定式了，其实在JNI_OnLoad上下断点很容易的，不需要这么麻烦。

adb
pull system/lib/libdvm.so将Android手机设备的libdvm.so文件导出来，拖到IDA中进行分析，可以发现libdvm.so库文件中 dvmLoadNativeCode() 是导出的，意味着我们在使用IDA动态调试so库文件时，可以在函数dvmLoadNativeCode()上下断点，很高兴的是JNI_OnLoad函数的调用就是在函数dvmLoadNativeCode()中，因此通过 _Z17dvmLoadNativeCodePKcP6ObjectPPc
即dvmLoadNativeCode()函数就可以定位到JNI_OnLoad函数的调用的位置。

通过 _Z17dvmLoadNativeCodePKcP6ObjectPPc
即dvmLoadNativeCode()函数就可以定位到JNI_OnLoad函数的调用的位置（这里是静态的查找示意图，动态查找的方法一样，等目标App应用的so库文件加载了，然后在动态加载的system/lib/libdvm.so中查找 _Z17dvmLoadNativeCodePKcP6ObjectPPc
函数，然后在函数_Z17dvmLoadNativeCodePKcP6ObjectPPc中查找到JNI_OnLoad函数的调用位置[ BLX  R8 ]），F7 跟进JNI_OnLoad函数的实现即可分析JNI_OnLoad函数的代码行为。

这里给出的实例是Dalvik模式下的，Art模式下在JNI_OnLoad函数上下断点方法一样。

七、在Android
so文件的.init、.init_array上和JNI_OnLoad处下断点的方法总结

由用于调试的Android设备的Androd系统的版本，找到该Android系统版本对应的Android源码，查看和弄明白.init、.init_array和JNI_OnLoad的执行流程和原理，找到能用于搜索的有效特征字符串，导出用于调试的Android设备的Androd系统的/system/bin/linker文件、system/lib/libdvm.so或system/lib/libartso文件，使用IDA工具进行分析，通过前面的特征字符串搜索找到.init、.init_array和JNI_OnLoad被调用位置的RVA，然后IDA调试so获取相应的system/lib/libdvm.so或system/lib/libartso文件的动态内存加载基址linker_base、libdvm_base或者libartso_base，因此IDA动态调试时.init、.init_array被调用的位置VA为 linker_base+RVA；JNI_OnLoad被调用的位置的VA为 libdvm_base或者libartso_base
+ RVA，我们在动态调试分析的时候，只要在这两个关键点处下断点即可。

感谢连接：

http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8923483

http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/9718677

http://blog.chinaunix.net/uid-1835494-id-2831799.html

http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=211764

http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=212374

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-elf/part1/

http://bbs.pediy.com/showthread.php?p=1365423

http://www.blogfshare.com/linker-load-so.html

http://www.cnblogs.com/vendanner/p/4979177.html

https://github.com/Chenyuxin/elf_initarray