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我正在学习如何使用 ptrace，但遇到了一个奇怪的问题：

我写了一个程序：

#include <cstdio>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main()
{
    long x=(long)mmap(0,-235,2,34,-1,0);
    printf("Child: x=%ld (",x);
    for(int i=31;i>=0;i--) printf((x&(1<<i))?"1":"0");
    printf(")\n");
    printf("Child errno: %s\n",strerror(errno));
    return 0;
}

它只是使用错误的参数进行 mmap 系统调用。然后它打印返回值（也是二进制）和errno。

这里我有这个程序执行后的输出：

Child: x=-1 (11111111111111111111111111111111)
Child errno: Cannot allocate memory

我用 strace 运行它：

execve("./nic.e", ["./nic.e"], [/* 35 vars */]) = 0
uname({sys="Linux", node="dom", ...})   = 0
brk(0)                                  = 0x9237000
brk(0x9237cd0)                          = 0x9237cd0
set_thread_area({entry_number:-1 -> 6, base_addr:0x9237830, limit:1048575, seg_32bit:1, contents:0, read_exec_only:0, limit_in_pages:1, seg_not_present:0, useable:1}) = 0
brk(0x9258cd0)                          = 0x9258cd0
brk(0x9259000)                          = 0x9259000
mmap2(NULL, 4294967061, PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = -1 ENOMEM (Cannot allocate memory)
fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0
mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7798000
write(1, "Child: x=-1 (1111111111111111111"..., 47Child: x=-1 (11111111111111111111111111111111)
) = 47
write(1, "Child errno: Cannot allocate mem"..., 36Child errno: Cannot allocate memory
) = 36
exit_group(0)                           = ?

并且 strace 告诉这个错误的 mmap 返回 -1 并带有错误 ENOMEM。

到现在一切正常。

这是我的 ptrace 代码（我剪掉了所有不需要的东西）：

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/user.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/reg.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,char**argv)
{
    int pid=fork();
    if(!pid)
    {
        ptrace(PTRACE_TRACEME,0,NULL,NULL);
        execve("nic.e",NULL,NULL);
        exit(1);
    }

    while(true)
    {
        int status;
        waitpid(pid,&status,0);

        if(WIFEXITED(status)) return 0;

        int signal;

        if(WIFSTOPPED(status))
        {
            signal=WSTOPSIG(status);
        }

        if(WIFSIGNALED(status)) return 0;

        if(signal==SIGTRAP)
        {
            user_regs_struct regs;
            ptrace(PTRACE_GETREGS,pid,NULL,&regs);

            if(regs.orig_eax==__NR_mmap2)
            {
                static bool mmap_back=false;
                if(!mmap_back) mmap_back=true;
                else
                {
                    mmap_back=false;
                    long x=regs.eax;
                    printf("mmap return: %ld (",x);
                    for(int j=31;j>=0;j--) printf((x&(1<<j))?"1":"0");
                    printf(")\n");
                }
            }
        }
        ptrace(PTRACE_SYSCALL,pid,NULL,NULL);
    }
    return 0;
}

它应该打印与子打印相同的东西——返回 mmap2 系统调用的值。

但这是输出：

mmap return: -12 (11111111111111111111111111110100)
mmap return: -1216753664 (10110111011110011101000000000000)
Child: x=-1 (11111111111111111111111111111111)
Child errno: Cannot allocate memory

为什么 mmap 返回 -12？我是否错误地捕获了返回值？

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1 回答 1

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在 32 位 x86 linux 上，%eax 包含返回值或错误时的否定错误值。

See e.g. 4.4 or 3.3 and 3.4.

A return value of -12 from the syscall means that the function failed and errno should be set to 12, which at least on my system matches ENOMEM.

It appears that strace is helpfully translating this for you. If you want your application to behave as strace, you should perform a test and translation similar to the one in 4.4:

if ((unsigned long)(x) >= (unsigned long)(-2048)) {
    printf("syscall failed. errno = %ld\n", -(res));
}
于 2013-01-03T18:22:34.157 回答