Linux ptrace 的实践

发布时间：2023-05-19 12:41:05 所属栏目：Linux 来源：

导读：ptrace 是 Linux 内核提供的非常强大的系统调用，通过 ptrace 可以实现进程的单步调试和收集系统调用情况。比如 strace 和 gdb 都是基于 ptrace 实现的，strace 可以显示进程调用了哪些系统调用，gdb 可以实现对进程

ptrace 是 Linux 内核提供的非常强大的系统调用，通过 ptrace 可以实现进程的单步调试和收集系统调用情况。比如 strace 和 gdb 都是基于 ptrace 实现的，strace 可以显示进程调用了哪些系统调用，gdb 可以实现对进程的调试。本文介绍这些工具的底层 ptrace 是如何实现的。这里选用了 1.2.13 的早期版本，原理是类似的，新版内核代码过多，没必要陷入过多细节中。

ptrace 系统调用的实现中包含了很多功能，首先来看一下单步调试的实现。

pid_t pid = fork();// 子进程if (pid == 0) {
ptrace(PTRACE_TRACEME,0,NULL,NULL);
// 加载被调试的程序
execve(argv[1], NULL, NULL);
}
执行 fork 创建子进程后，通过 ptrace 的 PTRACE_TRACEME 指示操作系统设置子进程为被调试(设置 PF_PTRACED 标记)。来看一下这一步操作系统做了什么事情。

asmlinkage int sys_ptrace(long request, long pid, long addr, long data){
if (request == PTRACE_TRACEME) {
current->flags |= PF_PTRACED;
return 0;
}
}

这一步非常简单，接着看 execve 加载程序到内存执行时又是如何处理的。

int do_execve(char * filename, char ** argv, char ** envp, struct pt_regs * regs) {
// 加载程序
for (fmt = formats ; fmt ; fmt = fmt->next) {
int (*fn)(struct linux_binprm *, struct pt_regs *) = fmt->load_binary;
retval = fn(&bprm, regs);
}
}

（编辑：汽车网）

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