what is _IO_FILE_complete

Aug 4, 2025 · Dreamhack

#Pwnable#Introduction

FSOP 관련 문제를 풀다가

C
pwndbg> p _IO_2_1_stdin_
$2 = {
  file = {
    _flags = -72540024, 
    _IO_read_ptr = 0x0, 
    _IO_read_end = 0x0, 
    _IO_read_base = 0x0, 
    _IO_write_base = 0x0, 
    _IO_write_ptr = 0x0, 
    _IO_write_end = 0x0, 
    _IO_buf_base = 0x0, 
    _IO_buf_end = 0x0, 
    _IO_save_base = 0x0, 
    _IO_backup_base = 0x0, 
    _IO_save_end = 0x0, 
    _markers = 0x0, 
    _chain = 0x0, 
    _fileno = 0, 
    _flags2 = 0, 
    _old_offset = -1, 
    _cur_column = 0, 
    _vtable_offset = 0 '\000', 
    _shortbuf = "", 
    _lock = 0x7ffff7dcf8d0 <_IO_stdfile_0_lock>, 
    _offset = -1, 
    _codecvt = 0x0, 
    _wide_data = 0x7ffff7dcdae0 <_IO_wide_data_0>, 
    _freeres_list = 0x0, 
    _freeres_buf = 0x0, 
    __pad5 = 0, 
    _mode = 0, 
    _unused2 = '\000' <repeats 19 times>
  }, 
  vtable = 0x7ffff7dca2a0 <_IO_file_jumps>
}

다음 부분을 유심히 보고 있었는데 뭔가 이상한 것을 느꼈다. Libc는 분명 2.27인데

2.27의 _IO_FILE 구조체는

C
struct _IO_FILE {
  int _flags;		/* High-order word is _IO_MAGIC; rest is flags. */
#define _IO_file_flags _flags

  /* The following pointers correspond to the C++ streambuf protocol. */
  /* Note:  Tk uses the _IO_read_ptr and _IO_read_end fields directly. */
  char* _IO_read_ptr;	/* Current read pointer */
  char* _IO_read_end;	/* End of get area. */
  char* _IO_read_base;	/* Start of putback+get area. */
  char* _IO_write_base;	/* Start of put area. */
  char* _IO_write_ptr;	/* Current put pointer. */
  char* _IO_write_end;	/* End of put area. */
  char* _IO_buf_base;	/* Start of reserve area. */
  char* _IO_buf_end;	/* End of reserve area. */
  /* The following fields are used to support backing up and undo. */
  char *_IO_save_base; /* Pointer to start of non-current get area. */
  char *_IO_backup_base;  /* Pointer to first valid character of backup area */
  char *_IO_save_end; /* Pointer to end of non-current get area. */

  struct _IO_marker *_markers;

  struct _IO_FILE *_chain;

  int _fileno;
#if 0
  int _blksize;
#else
  int _flags2;
#endif
  _IO_off_t _old_offset; /* This used to be _offset but it's too small.  */

#define __HAVE_COLUMN /* temporary */
  /* 1+column number of pbase(); 0 is unknown. */
  unsigned short _cur_column;
  signed char _vtable_offset;
  char _shortbuf[1];

  /*  char* _save_gptr;  char* _save_egptr; */

  _IO_lock_t *_lock;
#ifdef _IO_USE_OLD_IO_FILE
};

다음과 같이 _lock 이 끝이다. 근데 보았을 때

C
    _lock = 0x7ffff7dcf8d0 <_IO_stdfile_0_lock>, 
    _offset = -1, 
    _codecvt = 0x0, 
    _wide_data = 0x7ffff7dcdae0 <_IO_wide_data_0>, 
    _freeres_list = 0x0, 
    _freeres_buf = 0x0, 
    __pad5 = 0, 
    _mode = 0, 
    _unused2 = '\000' <repeats 19 times>

다음과 같이 추가적인 필드가 있는 것을 확인 할 수 있다.

이는 대부분의 시스템에서 _IO_USE_OLD_IO_FILE 매크로를 사용을 안하기 때문이다.

정확이 말하자면,

glibc는 기존 구조 (_IO_FILE)를 유지하면서도 wide-character 및 국제화 기능을 추가하고 싶었음.

→ ABI 깨지지 않게 하려고 _IO_FILE_complete를 새로 정의해서

내부적으로는 이걸 사용, 사용자에게는 여전히 FILE*만 보이게 설계함.

따라서 사실상 _IO_FILE_complete 가 _IO_FILE 대신에 사용된다

C
struct _IO_FILE_complete
{
  struct _IO_FILE _file;
#endif
#if defined _G_IO_IO_FILE_VERSION && _G_IO_IO_FILE_VERSION == 0x20001
  _IO_off64_t _offset;
# if defined _LIBC || defined _GLIBCPP_USE_WCHAR_T
  /* Wide character stream stuff.  */
  struct _IO_codecvt *_codecvt;
  struct _IO_wide_data *_wide_data;
  struct _IO_FILE *_freeres_list;
  void *_freeres_buf;
# else
  void *__pad1;
  void *__pad2;
  void *__pad3;
  void *__pad4;
# endif
  size_t __pad5;
  int _mode;
  /* Make sure we don't get into trouble again.  */
  char _unused2[15 * sizeof (int) - 4 * sizeof (void *) - sizeof (size_t)];
#endif
};