分享一个快速加载dex文件的方法

在Android系统下有一个DexClassLoader类，可以动态加载dex文件，但是，这个类有一个缺陷，就是第一次启动并加载一个dex文件时，会执行一次dex2oat或 dexopt操作，正常情况下不会感觉到它的不足，但是如果将它用于加固，就会出现第一次启动时间特别长的问题，为此可以使用下面的方法去提升第一次启动的速度： 首先是art模式下，art模式下支持解释执行dex文件，不需要编译，也不需要oat文件，所以直接hook execv函数，让调用dex2oat的进程直接退出就好， hook回调函数代码如下： int hook_execv(const char *name, char **argv) {         int ret = 0;         char tmp[512];         if (!IsDex2oat(name)) {                 return ori_execv(name, argv);         }         exit(0); } hook的方式是got hook，代码如下： void* GotHook(soinfo *si, char *Target_Name, void* Hook_Callback) {         Elf32_Rel *rel = (Elf32_Rel*)si->plt_rela;         int count = si->plt_rela_count;         void *Target_Addr = 0;                  int idx = 0;         for (idx = 0; idx<count; ++idx, ++rel) {                 unsigned type = ELF32_R_TYPE(rel->r_info);                 unsigned sym = ELF32_R_SYM(rel->r_info);                                  Elf32_Addr reloc = (Elf32_Addr)(rel->r_offset + (u4)si->base);                 Elf32_Addr sym_addr = 0;                 const char* sym_name = 0;                                                   if (type == 0) {                         continue;                 }                                  Elf32_Sym *s = 0;                 struct soinfo_mine *lsi = 0;                                  if (sym != 0) {                         sym_name = get_string(((Elf32_Sym*)si->symtab)[sym].st_name, si);                                                  printf("%d sym_name=%s\n", idx, sym_name);                                                  if (strcmp(sym_name, Target_Name))                                 continue;                                          printf("%d sym_name=%s\n", idx, sym_name);                                                  Target_Addr = *(void**)reloc;                         if (Hook_Callback != 0) {                                 Elf32_Addr seg_page_start = PAGE_START(reloc);                                 Elf32_Addr seg_page_end = PAGE_END(reloc + 4);                                 errno=0;                                 int ret = mprotect((void*)seg_page_start, seg_page_end-seg_page_start,                                                                     PROT_READ | PROT_WRITE);                                                                  *(void**)reloc = Hook_Callback;                         }                 }         }                           return Target_Addr; } int JNI_onLoad() { …         libart = (soinfo*)dlopen("libart.so", RTLD_NOW);         ori_execv = (fnexecv)GotHook((soinfo*)libart, "execv", (void*)hook_execv); … } 其中使用到的结构体，可以从android的linker的源码里拿取。 在dalvik虚拟机下，正常的情况下需要执行一个dexopt的过程，但同时，dalvik虚拟机里，也支持一种从内存里直接加载dex文件的字节码的办法： http://androidxref.com/4.4.2_r2/xref/dalvik/vm/native/dalvik_system_DexFile.cpp#249，使用这个函数可以秒加载内存中的dex文件。 但是可悲的是这个函数并没有导出，我们无法直接去调用。 为此有两种解决办法： 1、        使用函数dvmLookupInternalNativeMethod去查找Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile_bytearray的地址。 2、        用Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile_bytearray内部使用的已导出的函数去重写一个自己的my_Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile_bytearray函数。 为了使这种快速加载技术支持2.x的版本，所以最好使用的是第2种方法。 void* LoadByte(JNIEnv *env, u1 *byDexFile, int len) {         jbyte *bytes = (jbyte*)byDexFile;         u1 *pnc = (u1*)bytes;                                    RawDexFile *pRawDexFile = (RawDexFile*)malloc(sizeof(RawDexFile));                           DvmDex *pDvmDex = NULL;                           void* pClassLookup = NULL;         LOGI2("dvmDexFileOpenPartial_ptr=%p %p\n", dvmDexFileOpenPartial_ptr, dexCreateClassLookup_ptr);                  dvmDexFileOpenPartial_ptr(pnc, len, &pDvmDex);         pClassLookup = (void*)dexCreateClassLookup_ptr(pDvmDex->pDexFile);                           LOGI2("pDvmDex=%p pDvmDex->pDexFile=%p\n", pDvmDex, pDvmDex->pDexFile);                           pDvmDex->pDexFile->pClassLookup = pClassLookup;                  pRawDexFile->pDvmDex = pDvmDex;                  DexOrJar *pd = (DexOrJar*)malloc(sizeof(DexOrJar));                  LOGI2("pnc=%p\n", pnc);         pd->isDex = true;         pd->pRawDexFile = pRawDexFile;         pd->pDexMemory = pnc;         pd->filename = strdup("<memory>");                  void *libdvm = dlopen("libdvm.so", RTLD_NOW);         unsigned addrOfgDvm = (unsigned)dlsym(libdvm, "gDvm") + 0x330;         fndvmHashTableLookup addrOfdvmHashTableLookup = (fndvmHashTableLookup)dlsym(libdvm, "_Z18dvmHashTableLookupP9HashTablejPvPFiPKvS3_Eb");         //int result = dvmHashTableLookup_ptr(addrOfgDvm, (int)pd, (int)pd, hashcmpDexOrJar, true);                           LOGI2("result=%p\n", pd);                  if (old_DvmDex == NULL)         old_DvmDex = pDvmDex;                  return pd; } 成功调用上面的两种内存加载dex文件方法中的任意一种后，得到的返回值是一个DexOrJar结构体的指针。这个指针就是http://androidxref.com/4.4.2_r2/xref/libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexFile.java#37这里的mCookie。 得到mCookie后，该怎么将它的值传给DexFile呢？ 我使用的方法是hook openDexFileNative/openDexFile函数。 这两个函数没有导出，但它们是一个jni函数，hook的办法是替换这两个方法的Method结构体的里的回调函数。 这两个JNI方法与一般的JNI方法不同，它们是内部JNI，因此，它的回调函数保存在这两个位置之中的一个： 1、          ((u4**)Method->insns)[10]; 2、        Method->nativeFunc（当Method->insns==0时） Hook代码： addr = (u4**)openDexFileNative_med->insns;                  if (openDexFileNative_med->insns == 0) {                 Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative_ptr = (Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative_func)openDexFileNative_med->nativeFunc;                 openDexFileNative_med->nativeFunc = (u4)Dalvik_dalvik_system_DexFile_my_openDexFileNative;         }         else {                 Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative_ptr = (Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative_func)addr[10];                 addr[10] = (u4*)Dalvik_dalvik_system_DexFile_my_openDexFileNative;         } 至此，总结一下dalvik下加速启动的过程： 1、        调用DexClassLoader，加载一个payload.dex文件 2、        DexClassLoader调用openDexFileNative函数 3、        由于openDexFileNative被hook了，实际调用的是my_openDexFileNative 4、        my_openDexFileNative里调用my_Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile_bytearray加载内存中的dex文件，并将结果返回 5、        成功实现秒加载payload.dex文件。 不知道怎么插入图片，很抱歉，先写原理，过些时间，放出源码。

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转自：http://bbs.pediy.com/thread-205577.htm