哈喽，我是子牙，一个很卷的硬核男人
深入研究计算机底层、Windows内核、Linux内核、Hotspot源码……聚焦做那些大家想学没地方学的课程。为了保证课程质量及教学效果，一年磨一剑，三年先后做了这些课程：手写JVM、手写OS、带你用纯汇编写OS、手写64位多核OS、实战Linux内核…
问你一个问题：你觉得下面这个程序能正确运行吗？
int main() {
char* s = "ziya";
s[0] = 'Z';
return 0;
}我大胆的预测，你的内心是这样子的
哈哈，别别，我没疯，我来证明给你看
看到没，我真的做到了！
细心的小伙伴可能发现了，在修改常量字符串之前，好像执行了一段代码！是的，就是执行了这段关键的代码，改变了Linux内核的规则束缚，才能做到此，代码长这样
其实规则只能束缚那些活在规则之下的人，当你有能力认清规则，并有实力去改变规则的时候，规则其实形同虚设！接下来听我娓娓道来，我是怎么用这段代码做到这逆天操作的……
看看ChatGPT怎么说
当下AI老火了，我们来看看chatgpt能不能给我们思路或答案
第一个问题：
第二个问题：
第三个问题：
第四个问题：
面对ChatGPT给的答案，是不是越来越没概念了？每个字都能看懂，但是好像看不懂它在说什么了……所以我一直觉得AI越来越强大，只会让认知高能力强的人变得更强，拉大弱者与强者的差距，进而拉大贫富差距……
看到很多人鼓吹AI是普通人的福音，它能帮你做PPT、画图、写文案、写代码……大家都不用学习了！那也得你懂那个东西，你问它，它给你答案，你做判断，你才能得到你想要的接近正确的答案！所以AI时代，你可以不用亲自动手去做，但是你得给AI想法，你得做判断，你还得能正确的做判断，所以其实更需要学习！提高认知，提高判断能力。狙击枪放在步兵手里跟放在狙击手手里，效果天壤之别！
如果你有深厚的底层功底：懂硬件、懂Linux内核，其实ChatGPT已经给了你答案：
- 常量字符串不可修改是编译器、操作系统、硬件三种共同作用的结果
- 常量字符串编译后是放在可执行文件的只读区域
- 程序执行后，常量字符串又被放在进程空间中的只读区域
- 进程空间中的只读区域受双重保护：操作系统内存保护、硬件支持
- Linux提供了mprotect函数可以改变Linux规则实现只读区域可写
- 如果你有实力，你甚至可以做到修改硬件支持实现只读区域可写
那咱们就选最难的，直接修改硬件支持，实现只读区域可写！
接下来我们一层一层来分析
常量字符串在ELF文件中的样子
如果你的程序中有常量字符串，编译后它会放在只读区域，如图
常量字符串编译后为什么要放在这个区域？这就是一种规则。Linux要跑程序，就需要把可执行文件加载到内存中，所以制定了ELF文件结构，告诉编译器，Linux平台的程序随便你怎么编译，但是你生成的文件得符合ELF文件结构我才能运行
常量字符串你编译器编译时要放到.rodata段中，我Linux加载程序的时候才会放到内存只读区域中，这样才能实现我们所学的：常量字符串不可以修改
如果你想详细了解.rodata，或者你想全面了解Linux平台的可执行文件ELF文件结构，这时候你就可以借助ChatGPT去学习研究了！
常量字符串在内存中的样子
再来看看常量字符串在内存中的样子，如图
有木有发现一个惊天大秘密？其实常量字符串跟代码，在内存中，即进程内存空间中，是在同一个区域！给你看一个更形象的图
文章中的很多演示效果，并不是Linux提供的，是我写代码实现的。如果这是你想学的，你也想有这样的实力与认知，欢迎加入我的《逆向思维带你玩转Linux内核》小班
关于Linux进程的内存空间，我之前写过文章 实战讲解Linux进程内存空间
Linux内核的规则束缚
还剩最后一层认知：Linux内核是如何提供内存保护的？那硬件支持呢？Linux内核就是使用了硬件提供的支持才能实现内存保护，所以它俩的本质是一个，只不过是两个层面
那硬件提供了什么支持呢？4-level paging，即4级分页，如图。关于4级分页，这里我就不展开讲了，但是我会给你讲明白硬件支持与只读区域的关系。
关于虚拟内存分页机制，你可以自己去研究学习，后面我也会写文章详谈，如果你想学习，关注公众号【硬核子牙】
当CPU尝试修改常量字符串的时候，CPU肯定有字符串的内存地址，这个地址叫逻辑地址，传给CPU内部的段部件，x64 CPU采用平坦模型，段基址一律为0，段部件产出线性地址，传给CPU内部的页部件
CPU页部件，就是大家所知的MMU，它的工作原理就是根据线性地址算出物理地址，因为数据是存放在内存条上的。硬件保护就是在这一步发挥作用的。MMU工作需要依赖Linux内核中的4级页表，就是上图。一般来说，前三级表不做权限控制，最后一级才做，如图
这个图中的数据叫页描述符，其中的RW位就是ChatGPT所说的硬件支持，为0表示只读，为1表示可读可写，我们来看看常量字符串这个位是多少
5的二进制是0b0101，RW位是0，即只读，秘密终于解开！
既然知道底层是如何实现的，那就知道怎么改了！
其他Linux内核提供的mprotect函数，本质就是干这个事的！
本文至此结束，你学会（废）了吗？
