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我正在尝试编写一个程序来跟踪系统调用。我很难完成这项工作。我尝试调用 fork() 来创建自身的实例（代码），然后监视生成的子进程。

目标是让父进程返回子进程进行的每个系统调用的索引并将其输出到屏幕。不知何故，它没有按计划工作。

这是代码：

#include <unistd.h>     /* for read(), write(), close(), fork() */
#include <fcntl.h>      /* for open() */
#include <stdio.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/reg.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>


int main(int argc, char *argv[]) {
    pid_t child;
    long orig_eax;
    child = fork();

    if (0 == child) 
    {
        ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
        if (argc != 3) {
           fprintf(stderr, "Usage: copy <filefrom> <fileto>\n"); 
           return 1;
        }

        int c;
        size_t file1_fd, file2_fd; 
        if ((file1_fd = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0) {
           fprintf(stderr, "copy: can't open %s\n", argv[1]);
           return 1;
        }

        if ((file2_fd = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT)) < 0) {
            fprintf(stderr, "copy: can't open %s\n", argv[2]);
            return 1;
        }

        while (read(file1_fd, &c, 1) > 0) 
        write(file2_fd, &c, 1);
    }
    else
    {
        wait(NULL);
        orig_eax = ptrace (PTRACE_PEEKUSER, child, 4 * ORIG_EAX, NULL);
        printf("copy made a system call %ld\n", orig_eax);
        ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);
    }           
return 0;
}

此代码基于此代码：

#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/user.h>   /* For constants
                               ORIG_EAX etc */
int main()
{   
    pid_t child;
    long orig_eax;
    child = fork();
    if(child == 0) {
        ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
        execl("/bin/ls", "ls", NULL);
    }
    else {
        wait(NULL);
        orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                          child, 4 * ORIG_EAX,
                          NULL);
        printf("The child made a "
               "system call %ld\n", orig_eax);
        ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);
    }
    return 0;
}

这个的输出是：

The child made a system call 11

这是 exec 系统调用的索引。

根据 wait() 的手册页：

All of these system calls are used to wait for state changes in a child
of the calling process, and obtain information about  the  child  whose
state  has changed. A state change is considered to be: the child terminated; 
the child was stopped by a signal; or the child was resumed by
a  signal.

我理解的方式是，每次用户程序调用系统调用时，内核将首先检查进程是否在执行系统调用例程之前被跟踪，并用信号暂停该进程并将控制权返回给父进程. 那不是已经改变了状态吗？

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4 回答 4

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问题是，当孩子调用ptrace(TRACEME)它时，它会设置自己进行跟踪，但实际上并没有停止——它会一直运行直到它调用exec（在这种情况下它会以 SIGTRAP 停止），或者它得到一些其他信号。因此，为了让父母在没有 exec 调用的情况下看到它的作用，您需要安排孩子接收信号。最简单的方法可能是在打电话raise(SIGCONT);后立即让孩子打电话（或任何其他信号）ptrace(TRACEME)

现在在父母中，您只需等待（一次）并假设孩子现在在系统调用处停止。如果它在信号处停止，则情况并非如此，因此您需要调用wait(&status)以获取子状态并调用WIFSTOPPED(status)并WSTOPSIG(status)查看它为什么停止。如果它由于系统调用而停止，则信号将是 SIGTRAP。

如果您想在客户端查看多个系统调用，则需要循环执行所有这些操作；就像是：

while(1) {
    wait(&status);
    if (WIFSTOPPED(status) && WSTOPSIG(status) == SIGTRAP) {
        // stopped before or after a system call -- query the child and print out info
    }
    if (WIFEXITED(status) || WIFSIGNALED(status)) {
        // child has exited or terminated
        break;
    }
    ptrace(PTRACE_SYSCALL, 0, 0, 0);  // ignore any signal and continue the child
}

请注意，它将为每个系统调用停止两次——在系统调用之前一次，在系统调用完成后第二次。

于 2012-06-19T00:18:14.383 回答
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您基本上是在尝试在 linux 中编写 strace 二进制文件，以跟踪进程的系统调用。Linux 为此提供了 ptrace(2) 系统调用。ptrace 系统调用需要 4 个参数，第一个参数告诉你需要做什么。操作系统通过信号与父进程通信，子进程通过发送 SIGSTOP 停止。一般来说，您需要遵循以下步骤。

if(fork() == 0 )

{
    //child process

    ptrace(PTRACE_TRACEME, 0,0, 0);
    exec(...); 
}
else
{

 start:

    wait4(...);

    if (WIFSIGNALED(status)) {
        //done
    }
    if (WIFEXITED(status)) {
       //done
    }
    if(flag == startup)
    {
        flag = startupdone;

        ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid,0, 0) ;
        goto start;
    }
    if (if (WSTOPSIG(status) == SIGTRAP) {) {
          //extract the register
          ptrace(PTRACE_GETREGS,pid,(char *)&regs,0) 

    }

请注意，寄存器读取和解释将取决于您的架构。上面的代码只是一个例子，你需要深入挖掘。查看 strace 代码以进一步了解。

于 2012-06-18T14:04:05.217 回答
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在您的父母中，您想监控多少电话？如果你想要不止一个，你将需要某种循环。

请注意示例中的行，这很重要：

ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);

查看手册页，孩子需要执行 aPTRACE_TRACEME和 an exec，或者父母需要使用PTRACE_ATTACH. 我在您的代码中都没有看到：

父进程可以通过调用 fork(2) 来启动跟踪，并让生成的子进程执行 PTRACE_TRACEME，然后（通常）执行 exec(3)。或者，父进程可以使用 PTRACE_ATTACH 开始跟踪现有进程。

于 2012-06-18T12:55:07.920 回答
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把克里斯·多德的话放在一起：

#include <unistd.h>     /* for read(), write(), close(), fork() */
#include <fcntl.h>      /* for open() */
#include <stdio.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/reg.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
pid_t child;
int status;
long orig_eax;
child = fork();

if (0 == child) 
{
    ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
    raise(SIGCONT);
    if (argc != 3) {
       fprintf(stderr, "Usage: copy <filefrom> <fileto>\n"); 
       return 1;
    }

    int c;
    size_t file1_fd, file2_fd; 
    if ((file1_fd = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0) {
       fprintf(stderr, "copy: can't open %s\n", argv[1]);
       return 1;
    }

    if ((file2_fd = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT)) < 0) {
        fprintf(stderr, "copy: can't open %s\n", argv[2]);
        return 1;
    }

    while (read(file1_fd, &c, 1) > 0)
        write(file2_fd, &c, 1);
}
else
{
    while(1){
        wait(&status);
        if(WIFSTOPPED(status) && WSTOPSIG(status) == SIGTRAP){
            orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, child, sizeof(long) * ORIG_EAX, NULL);
            printf("copy made a system call %ld\n", orig_eax);
        }
        if(WIFEXITED(status) || WIFSIGNALED(status)){
            break;
        }

        ptrace(PTRACE_SYSCALL, child, 0, 0);
    }           
}
return 0;
}
于 2017-07-15T23:13:46.260 回答