Android Art Hook 技術方案
0x1 開始
Anddroid上的ART從5.0之後變成默認的選擇，可見ART的重要性，目前關於Dalvik Hook方面研究的文章很多，但我在網上卻找不到關於ART Hook相關的文章，甚至連鼎鼎大名的XPosed和Cydia Substrate到目前爲止也不支持ART的Hook。當然我相信，技術方案他們肯定是的，估計卡在機型適配上的了。
既然網上找不到相關的資料，於是我決定自己花些時間去研究一下，終於黃天不負有心人，我找到了一個切實可行的方法，即本文所介紹的方法。
應該說明的是本文所介紹的方法肯定不是最好的，但大家看完本文之後，如果能啓發大家找到更好的ART Hook方法，那我拋磚引玉的目的就達到了。廢話不多說，我們開始吧。
- 運行環境: 4.4.2 ART模式的模擬器
- 開發環境: Mac OS X 10.10.3
0x2 ART類方法加載及執行
在ART中類方法的執行要比在Dalvik中要複雜得多，Dalvik如果除去JIT部分，可以理解爲是一個解析執行的虛擬機，而ART則同時包含本地指令執行和解析執行兩種模式，同時所生成的oat文件也包含兩種類型，分別是portable和quick。portable和quick的主要區別是對於方法的加載機制不相同，quick大量使用了Lazy Load機制，因此應用的啓動速度更快，但加載流程更復雜。其中quick是作爲默認選項，因此本文所涉及的技術分析都是基於quick類型的。
由於ART存在本地指令執行和解析執行兩種模式，因此類方法之間並不是能直接跳轉的，而是通過一些預先定義的bridge函數進行狀態和上下文的切換，這裏引用一下老羅博客中的示意圖：
當執行某個方法時，如果當前是本地指令執行模式，則會執行ArtMethod::GetEntryPointFromCompiledCode()指向的函數，否則則執行ArtMethod::GetEntryPointFromInterpreter()指向的函數。因此每個方法，都有兩個入口點，分別保存在ArtMethod::entry_point_from_compiled_code_和ArtMethod::entry_point_from_interpreter_。瞭解這一點非常重要，後面我們主要就是在這兩個入口做文章。
在講述原理之前，需要先把以下兩個流程瞭解清楚，這裏的內容要展開是非常龐大的，我針對Hook的關鍵點，簡明扼要的描述一下，但還是強烈建議大家去老羅的博客裏細讀一下其中關於ART的幾篇文章。
- ArtMethod加載流程
這個過程發生在oat被裝載進內存並進行類方法鏈接的時候，類方法鏈接的代碼在art/runtime/class_linker.cc中的LinkCode，如下所示：
static void LinkCode(SirtRef<mirror::ArtMethod>& method, const OatFile::OatClass* oat_class, uint32_t method_index)
SHARED_LOCKS_REQUIRED(Locks::mutator_lock_) {
// Method shouldn't have already been linked.
DCHECK(method->GetEntryPointFromCompiledCode() == NULL);
// Every kind of method should at least get an invoke stub from the oat_method.
// non-abstract methods also get their code pointers.
const OatFile::OatMethod oat_method = oat_class->GetOatMethod(method_index);
// 這裏默認會把method::entry_point_from_compiled_code_設置oatmethod的code
oat_method.LinkMethod(method.get());
// Install entry point from interpreter.
Runtime* runtime = Runtime::Current();
bool enter_interpreter = NeedsInterpreter(method.get(), method->GetEntryPointFromCompiledCode()); //判斷方法是否需要解析執行
// 設置解析執行的入口點
if (enter_interpreter) {
method->SetEntryPointFromInterpreter(interpreter::artInterpreterToInterpreterBridge);
} else {
method->SetEntryPointFromInterpreter(artInterpreterToCompiledCodeBridge);
}
// 下面是設置本地指令執行的入口點
if (method->IsAbstract()) {
method->SetEntryPointFromCompiledCode(GetCompiledCodeToInterpreterBridge());
return;
}
// 這裏比較難理解，如果是靜態方法，但不是clinit，但需要把entry_point_from_compiled_code_設置爲GetResolutionTrampoline的返回值
if (method->IsStatic() && !method->IsConstructor()) {
// For static methods excluding the class initializer, install the trampoline.
// It will be replaced by the proper entry point by ClassLinker::FixupStaticTrampolines
// after initializing class (see ClassLinker::InitializeClass method).
method->SetEntryPointFromCompiledCode(GetResolutionTrampoline(runtime->GetClassLinker()));
} else if (enter_interpreter) {
// Set entry point from compiled code if there's no code or in interpreter only mode.
method->SetEntryPointFromCompiledCode(GetCompiledCodeToInterpreterBridge());
}
if (method->IsNative()) {
// Unregistering restores the dlsym lookup stub.
method->UnregisterNative(Thread::Current());
}
// Allow instrumentation its chance to hijack code.
runtime->GetInstrumentation()->UpdateMethodsCode(method.get(),method->GetEntryPointFromCompiledCode());
}通過上面的代碼我們可以得到，一個ArtMethod的入口主要有以下幾種：
- Interpreter2Interpreter對應artInterpreterToInterpreterBridge(art/runtime/interpreter/interpreter.cc);
- Interpreter2CompledCode對應artInterpreterToCompiledCodeBridge(/art/runtime/entrypoints/interpreter/interpreter_entrypoints.cc);
- CompliedCode2Interpreter對應art_quick_to_interpreter_bridge(art/runtime/arch/arm/quick_entrypoints_arm.S);
- CompliedCode2ResolutionTrampoline對應art_quick_resolution_trampoline(art/runtime/arch/arm/quick_entrypoints_arm.S);
- CompliedCode2CompliedCode這個入口是直接指向oat中的指令，詳細可見OatMethod::LinkMethod;
其中調用約定主要有兩種，分別是：
- typedef void (EntryPointFromInterpreter)(Thread* self, MethodHelper& mh, const DexFile::CodeItem* code_item, ShadowFrame* shadow_frame, JValue* result), 這種對應上述1，3兩種入口；
剩下的2，4，5三種入口對應的是CompledCode的入口，代碼中並沒有直接給出，但我們通過分析ArtMethod::Invoke的方法調用，就可以知道其調用約定了。Invoke過程中會調用art_quick_invoke_stub(/art/runtime/arch/arm/quick_entrypoints_arm.S)，代碼如下所示：
/* * Quick invocation stub. * On entry: * r0 = method pointer * r1 = argument array or NULL for no argument methods * r2 = size of argument array in bytes * r3 = (managed) thread pointer * [sp] = JValue* result * [sp + 4] = result type char */ ENTRY art_quick_invoke_stub push {r0, r4, r5, r9, r11, lr} @ spill regs .save {r0, r4, r5, r9, r11, lr} .pad #24 .cfi_adjust_cfa_offset 24 .cfi_rel_offset r0, 0 .cfi_rel_offset r4, 4 .cfi_rel_offset r5, 8 .cfi_rel_offset r9, 12 .cfi_rel_offset r11, 16 .cfi_rel_offset lr, 20 mov r11, sp @ save the stack pointer .cfi_def_cfa_register r11 mov r9, r3 @ move managed thread pointer into r9 mov r4, #SUSPEND_CHECK_INTERVAL @ reset r4 to suspend check interval add r5, r2, #16 @ create space for method pointer in frame and r5, #0xFFFFFFF0 @ align frame size to 16 bytes sub sp, r5 @ reserve stack space for argument array add r0, sp, #4 @ pass stack pointer + method ptr as dest for memcpy bl memcpy @ memcpy (dest, src, bytes) ldr r0, [r11] @ restore method* ldr r1, [sp, #4] @ copy arg value for r1 ldr r2, [sp, #8] @ copy arg value for r2 ldr r3, [sp, #12] @ copy arg value for r3 mov ip, #0 @ set ip to 0 str ip, [sp] @ store NULL for method* at bottom of frame ldr ip, [r0, #METHOD_CODE_OFFSET] @ get pointer to the code blx ip @ call the method mov sp, r11 @ restore the stack pointer ldr ip, [sp, #24] @ load the result pointer strd r0, [ip] @ store r0/r1 into result pointer pop {r0, r4, r5, r9, r11, lr} @ restore spill regs .cfi_adjust_cfa_offset -24 bx lr END art_quick_invoke_stub
“ldr ip, [r0, #METHOD_CODE_OFFSET]”其實就是把ArtMethod::entry_point_from_compiled_code_賦值給ip，然後通過blx直接調用。通過這段小小的彙編代碼，我們得出如下堆棧的佈局：
-(low)
| caller(Method *) | <- sp
| arg1 | <- r1
| arg2 | <- r2
| arg3 | <- r3
| ... |
| argN |
| callee(Method *) | <- r0
+(high)這種調用約定並不是平時我們所見的調用約定，主要體現在參數當超過4時，並不是從sp開始保存，而是從sp + 20這個位置開始存儲，所以這就是爲什麼在代碼裏entry_point_from_compiled_code_的類型是void *的原因了，因爲無法用代碼表示。
理解好這個調用約定對我們方案的實現至關重要。
- ArtMethod執行流程
上面詳細講述了類方法加載和鏈接的過程，但在實際執行的過程中，其實還不是直接調用ArtMethod的entry_point(解析執行和本地指令執行的入口)，爲了加快執行速度，ART爲oat文件中的每個dex創建了一個DexCache（art/runtime/mirror/dex_cache.h）結構，這個結構會按dex的結構生成一系列的數組，這裏我們只分析它裏面的methods字段。 DexCache初始化的方法是Init，實現如下：
void DexCache::Init(const DexFile* dex_file,
String* location,
ObjectArray<String>* strings,
ObjectArray<Class>* resolved_types,
ObjectArray<ArtMethod>* resolved_methods,
ObjectArray<ArtField>* resolved_fields,
ObjectArray<StaticStorageBase>* initialized_static_storage) {
//...
//...
Runtime* runtime = Runtime::Current();
if (runtime->HasResolutionMethod()) {
// Initialize the resolve methods array to contain trampolines for resolution.
ArtMethod* trampoline = runtime->GetResolutionMethod();
size_t length = resolved_methods->GetLength();
for (size_t i = 0; i < length; i++) {
resolved_methods->SetWithoutChecks(i, trampoline);
}
}
}根據dex方法的個數，產生相應長度resolved_methods數組，然後每一個都用Runtime::GetResolutionMethod()返回的結果進行填充，這個方法是由Runtime::CreateResolutionMethod產生的，代碼如下：
mirror::ArtMethod* Runtime::CreateResolutionMethod() {
mirror::Class* method_class = mirror::ArtMethod::GetJavaLangReflectArtMethod();
Thread* self = Thread::Current();
SirtRef<mirror::ArtMethod>
method(self, down_cast<mirror::ArtMethod*>(method_class->AllocObject(self)));
method->SetDeclaringClass(method_class);
// TODO: use a special method for resolution method saves
method->SetDexMethodIndex(DexFile::kDexNoIndex);
// When compiling, the code pointer will get set later when the image is loaded.
Runtime* r = Runtime::Current();
ClassLinker* cl = r->GetClassLinker();
method->SetEntryPointFromCompiledCode(r->IsCompiler() ? NULL : GetResolutionTrampoline(cl));
return method.get();
}從method->SetDexMethodIndex(DexFile::kDexNoIndex)這句得知，所有的ResolutionMethod的methodIndexDexFile::kDexNoIndex。而ResolutionMethod的entrypoint就是我們上面入口分析中的第4種情況，GetResolutionTrampoline最終返回的入口爲art_quick_resolution_trampoline(art/runtime/arch/arm/quick_entrypoints_arm.S)。我們看一下其實現代碼：
.extern artQuickResolutionTrampoline
ENTRY art_quick_resolution_trampoline
SETUP_REF_AND_ARGS_CALLEE_SAVE_FRAME
mov r2, r9 @ pass Thread::Current
mov r3, sp @ pass SP
blx artQuickResolutionTrampoline @ (Method* called, receiver, Thread*, SP)
cbz r0, 1f @ is code pointer null? goto exception
mov r12, r0
ldr r0, [sp, #0] @ load resolved method in r0
ldr r1, [sp, #8] @ restore non-callee save r1
ldrd r2, [sp, #12] @ restore non-callee saves r2-r3
ldr lr, [sp, #44] @ restore lr
add sp, #48 @ rewind sp
.cfi_adjust_cfa_offset -48
bx r12 @ tail-call into actual code
1:
RESTORE_REF_AND_ARGS_CALLEE_SAVE_FRAME
DELIVER_PENDING_EXCEPTION
END art_quick_resolution_trampoline
調整好寄存器後，直接跳轉至artQuickResolutionTrampoline(art/runtime/entrypoints/quick/quick_trampoline_entrypoints.cc)，接下來我們分析這個方法的實現（大家不要暈了。。。，我會把無關緊要的代碼去掉）：
// Lazily resolve a method for quick. Called by stub code.
extern "C" const void* artQuickResolutionTrampoline(mirror::ArtMethod* called,
mirror::Object* receiver,
Thread* thread, mirror::ArtMethod** sp)
SHARED_LOCKS_REQUIRED(Locks::mutator_lock_) {
FinishCalleeSaveFrameSetup(thread, sp, Runtime::kRefsAndArgs);
// Start new JNI local reference state
JNIEnvExt* env = thread->GetJniEnv();
ScopedObjectAccessUnchecked soa(env);
ScopedJniEnvLocalRefState env_state(env);
const char* old_cause = thread->StartAssertNoThreadSuspension("Quick method resolution set up");
// Compute details about the called method (avoid GCs)
ClassLinker* linker = Runtime::Current()->GetClassLinker();
mirror::ArtMethod* caller = QuickArgumentVisitor::GetCallingMethod(sp);
InvokeType invoke_type;
const DexFile* dex_file;
uint32_t dex_method_idx;
if (called->IsRuntimeMethod()) {
//...
//...
} else {
invoke_type = kStatic;
dex_file = &MethodHelper(called).GetDexFile();
dex_method_idx = called->GetDexMethodIndex();
}
//...
// Resolve method filling in dex cache.
if (called->IsRuntimeMethod()) {
called = linker->ResolveMethod(dex_method_idx, caller, invoke_type);
}
const void* code = NULL;
if (LIKELY(!thread->IsExceptionPending())) {
//...
linker->EnsureInitialized(called_class, true, true);
//...
}
// ...
return code;
}
inline bool ArtMethod::IsRuntimeMethod() const {
return GetDexMethodIndex() == DexFile::kDexNoIndex;
}called->IsRuntimeMethod()用於判斷當前方法是否爲ResolutionMethod。如果是，那麼就走ClassLinker::ResolveMethod流程去獲取真正的方法，見代碼：
mirror::ArtMethod* ClassLinker::ResolveMethod(const DexFile& dex_file,
uint32_t method_idx,
mirror::DexCache* dex_cache,
mirror::ClassLoader* class_loader,
const mirror::ArtMethod* referrer,
InvokeType type) {
DCHECK(dex_cache != NULL);
// Check for hit in the dex cache.
mirror::ArtMethod* resolved = dex_cache->GetResolvedMethod(method_idx);
if (resolved != NULL) {
return resolved;
}
// Fail, get the declaring class.
const DexFile::MethodId& method_id = dex_file.GetMethodId(method_idx);
mirror::Class* klass = ResolveType(dex_file, method_id.class_idx_, dex_cache, class_loader);
if (klass == NULL) {
DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
return NULL;
}
// Scan using method_idx, this saves string compares but will only hit for matching dex
// caches/files.
switch (type) {
case kDirect: // Fall-through.
case kStatic:
resolved = klass->FindDirectMethod(dex_cache, method_idx);
break;
case kInterface:
resolved = klass->FindInterfaceMethod(dex_cache, method_idx);
DCHECK(resolved == NULL || resolved->GetDeclaringClass()->IsInterface());
break;
case kSuper: // Fall-through.
case kVirtual:
resolved = klass->FindVirtualMethod(dex_cache, method_idx);
break;
default:
LOG(FATAL) << "Unreachable - invocation type: " << type;
}
if (resolved == NULL) {
// Search by name, which works across dex files.
const char* name = dex_file.StringDataByIdx(method_id.name_idx_);
std::string signature(dex_file.CreateMethodSignature(method_id.proto_idx_, NULL));
switch (type) {
case kDirect: // Fall-through.
case kStatic:
resolved = klass->FindDirectMethod(name, signature);
break;
case kInterface:
resolved = klass->FindInterfaceMethod(name, signature);
DCHECK(resolved == NULL || resolved->GetDeclaringClass()->IsInterface());
break;
case kSuper: // Fall-through.
case kVirtual:
resolved = klass->FindVirtualMethod(name, signature);
break;
}
}
if (resolved != NULL) {
// Be a good citizen and update the dex cache to speed subsequent calls.
dex_cache->SetResolvedMethod(method_idx, resolved);
return resolved;
} else {
// ...
}
}
其實這裏發生了“連鎖反應”，ClassLinker::ResolveType走的流程，跟ResolveMethod是非常類似的，有興趣的朋友可以跟一下。
找到解析後的klass，再經過一輪瘋狂的搜索，把找到的resolved通過DexCache::SetResolvedMethod覆蓋掉之前的“替身”。當再下次再通過ResolveMethod解析方法時，就可以直接把該方法返回，不需要再解析了。
我們回過頭來再重新“復現”一下這個過程，當我們首次調用某個類方法，其過程如下所示：
- 調用ResolutionMethod的entrypoint，進入art_quick_resolution_trampoline；
- art_quick_resolution_trampoline跳轉到artQuickResolutionTrampoline；
- artQuickResolutionTrampoline調用ClassLinker::ResolveMethod解析類方法；
- ClassLinker::ResolveMethod調用ClassLinkder::ResolveType解析類，再從解析好的類尋找真正的方法；
- 調用DexCache::SetResolvedMethod，用真正的方法覆蓋掉“替身”方法；
- 調用真正方法的entrypoint代碼；
也許你會問，爲什麼要把過程搞得這麼繞？ 一切都是爲了延遲加載，提高啓動速度，這個過程跟ELF Linker的PLT/GOT符號重定向的過程是何其相似啊，所以技術都是想通的，一通百明。
0x3 Hook ArtMethod
通過上述ArtMethod加載和執行兩個流程的分析，對於如何Hook ArtMethod，我想到了兩個方案，分別
- 修改DexCach裏的methods，把裏面的entrypoint修改爲自己的，做一箇中轉處理；
- 直接修改加載後的ArtMethod的entrypoint，同樣做一箇中轉處理；
上面兩個方法都是可行的，但由於我希望整個項目可以在NDK環境(而不是在源碼下)下編譯，因爲就採用了方案2，因爲通過JNI的接口就可以直接獲取解析之後的ArtMethod，可以減少很多文件依賴。
回到前面的調用約定，每個ArtMethod都有兩個約定，按道理我們應該準備兩個中轉函數的，但這裏我們不考慮強制解析模式執行，所以只要處理好entry_point_from_compiled_code的中轉即可。
首先，我們找到對應的方法，先保存其entrypoint，然後再把我們的中轉函數art_quick_dispatcher覆蓋，代碼如下所示：
extern int __attribute__ ((visibility ("hidden"))) art_java_method_hook(JNIEnv* env, HookInfo *info) {
const char* classDesc = info->classDesc;
const char* methodName = info->methodName;
const char* methodSig = info->methodSig;
const bool isStaticMethod = info->isStaticMethod;
// TODO we can find class by special classloader what do just like dvm
jclass claxx = env->FindClass(classDesc);
if(claxx == NULL){
LOGE("[-] %s class not found", classDesc);
return -1;
}
jmethodID methid = isStaticMethod ?
env->GetStaticMethodID(claxx, methodName, methodSig) :
env->GetMethodID(claxx, methodName, methodSig);
if(methid == NULL){
LOGE("[-] %s->%s method not found", classDesc, methodName);
return -1;
}
ArtMethod *artmeth = reinterpret_cast<ArtMethod *>(methid);
if(art_quick_dispatcher != artmeth->GetEntryPointFromCompiledCode()){
uint64_t (*entrypoint)(ArtMethod* method, Object *thiz, u4 *arg1, u4 *arg2);
entrypoint = (uint64_t (*)(ArtMethod*, Object *, u4 *, u4 *))artmeth->GetEntryPointFromCompiledCode();
info->entrypoint = (const void *)entrypoint;
info->nativecode = artmeth->GetNativeMethod();
artmeth->SetEntryPointFromCompiledCode((const void *)art_quick_dispatcher);
// save info to nativecode :)
artmeth->SetNativeMethod((const void *)info);
LOGI("[+] %s->%s was hooked\n", classDesc, methodName);
}else{
LOGW("[*] %s->%s method had been hooked", classDesc, methodName);
}
return 0;
}我們關鍵的信息通過ArtMethod::SetNativeMethod保存起來了。
考慮到ART特殊的調用約定，art_quick_dispatcher只能用匯編實現了，把寄存器適當的調整一下，再跳轉到另一個函數artQuickToDispatcher，這樣就可以很方便用c/c++訪問參數了。
先看一下art_quick_dispatcher函數的實現如下：
/*
* Art Quick Dispatcher.
* On entry:
* r0 = method pointer
* r1 = arg1
* r2 = arg2
* r3 = arg3
* [sp] = method pointer
* [sp + 4] = addr of thiz
* [sp + 8] = addr of arg1
* [sp + 12] = addr of arg2
* [sp + 16] = addr of arg3
* and so on
*/
.extern artQuickToDispatcher
ENTRY art_quick_dispatcher
push {r4, r5, lr} @ sp - 12
mov r0, r0 @ pass r0 to method
str r1, [sp, #(12 + 4)]
str r2, [sp, #(12 + 8)]
str r3, [sp, #(12 + 12)]
mov r1, r9 @ pass r1 to thread
add r2, sp, #(12 + 4) @ pass r2 to args array
add r3, sp, #12 @ pass r3 to old SP
blx artQuickToDispatcher @ (Method* method, Thread*, u4 **, u4 **)
pop {r4, r5, pc} @ return on success, r0 and r1 hold the result
END art_quick_dispatcher我把r2指向參數數組，這樣就我們就可以非常方便的訪問所有參數了。另外，我用r3保存了舊的sp地址，這樣是爲後面調用原來的entrypoint做準備的。我們先看看artQuickToDispatcher的實現：
extern "C" uint64_t artQuickToDispatcher(ArtMethod* method, Thread *self, u4 **args, u4 **old_sp){
HookInfo *info = (HookInfo *)method->GetNativeMethod();
LOGI("[+] entry ArtHandler %s->%s", info->classDesc, info->methodName);
// If it not is static method, then args[0] was pointing to this
if(!info->isStaticMethod){
Object *thiz = reinterpret_cast<Object *>(args[0]);
if(thiz != NULL){
char *bytes = get_chars_from_utf16(thiz->GetClass()->GetName());
LOGI("[+] thiz class is %s", bytes);
delete bytes;
}
}
const void *entrypoint = info->entrypoint;
method->SetNativeMethod(info->nativecode); //restore nativecode for JNI method
uint64_t res = art_quick_call_entrypoint(method, self, args, old_sp, entrypoint);
JValue* result = (JValue* )&res;
if(result != NULL){
Object *obj = result->l;
char *raw_class_name = get_chars_from_utf16(obj->GetClass()->GetName());
if(strcmp(raw_class_name, "java.lang.String") == 0){
char *raw_string_value = get_chars_from_utf16((String *)obj);
LOGI("result-class %s, result-value \"%s\"", raw_class_name, raw_string_value);
free(raw_string_value);
}else{
LOGI("result-class %s", raw_class_name);
}
free(raw_class_name);
}
// entrypoid may be replaced by trampoline, only once.
// if(method->IsStatic() && !method->IsConstructor()){
entrypoint = method->GetEntryPointFromCompiledCode();
if(entrypoint != (const void *)art_quick_dispatcher){
LOGW("[*] entrypoint was replaced. %s->%s", info->classDesc, info->methodName);
method->SetEntryPointFromCompiledCode((const void *)art_quick_dispatcher);
info->entrypoint = entrypoint;
info->nativecode = method->GetNativeMethod();
}
method->SetNativeMethod((const void *)info);
// }
return res;
}
這裏參數解析就不詳細說了，接下來是最棘手的問題——如何重新調回原來的entrypoint。
這裏的關鍵點是要還原之前的堆棧佈局，art_quick_call_entrypoint就是負責完成這個工作的，其實現如下所示：
/*
*
* Art Quick Call Entrypoint
* On entry:
* r0 = method pointer
* r1 = thread pointer
* r2 = args arrays pointer
* r3 = old_sp
* [sp] = entrypoint
*/
ENTRY art_quick_call_entrypoint
push {r4, r5, lr} @ sp - 12
sub sp, #(40 + 20) @ sp - 40 - 20
str r0, [sp, #(40 + 0)] @ var_40_0 = method_pointer
str r1, [sp, #(40 + 4)] @ var_40_4 = thread_pointer
str r2, [sp, #(40 + 8)] @ var_40_8 = args_array
str r3, [sp, #(40 + 12)] @ var_40_12 = old_sp
mov r0, sp
mov r1, r3
ldr r2, =40
blx memcpy @ memcpy(dest, src, size_of_byte)
ldr r0, [sp, #(40 + 0)] @ restore method to r0
ldr r1, [sp, #(40 + 4)]
mov r9, r1 @ restore thread to r9
ldr r5, [sp, #(40 + 8)] @ pass r5 to args_array
ldr r1, [r5] @ restore arg1
ldr r2, [r5, #4] @ restore arg2
ldr r3, [r5, #8] @ restore arg3
ldr r5, [sp, #(40 + 20 + 12)] @ pass ip to entrypoint
blx r5
add sp, #(40 + 20)
pop {r4, r5, pc} @ return on success, r0 and r1 hold the result
END art_quick_call_entrypoint這裏我偷懶了，直接申請了10個參數的空間，再使用之前傳進入來的old_sp進行恢復，使用memcpy直接複製40字節。之後就是還原r0, r1, r2, r3, r9的值了。調用entrypoint完後，結果保存在r0和r1，再返回給artQuickToDispatcher。
至此，整個ART Hook就分析完畢了。
0x4 4.4與5.X上實現的區別
我的整個方案都是在4.4上測試的，主要是因爲我只有4.4的源碼，而且硬盤空間不足，實在裝不下5.x的源碼了。但整個思路，是完全可以套用用5.X上。另外，5.X的實現代碼比4.4上覆雜了很多，否能像我這樣在NDK下編譯完成就不知道了。
正常的4.4模擬器是以dalvik啓動的，要到設置裏改爲art，這裏會要求進行重啓，但一般無效，我們手動關閉再重新打開就OK了，但需要等上一段時間纔可以。
0x5 結束
雖然這篇文章只是介紹了Art Hook的技術方案，但其中的技術原理，對於如何在ART上進行代碼加固、動態代碼還原等等也是很有啓發性。
老樣子，整個項目的代碼，我已經提交到https://github.com/boyliang/AllHookInOne，大家遇到什麼問題，歡迎提問，有問題記得反饋。
對了，請用https://github.com/boyliang/ndk-patch給你的NDK打一下patch。