青青草原综合久久大伊人导航_色综合久久天天综合_日日噜噜夜夜狠狠久久丁香五月_热久久这里只有精品

elva

玩轉ptrace(一)

by Pradeep Padala
Created 2002-11-01 02:00
翻譯: Magic.D E-mail: adamgic@163.com
譯者序:在開發Hust Online Judge的過程中,查閱了不少資料,關于調試器技術的資料在網上是很少,即便是UNIX編程巨著《UNIX環境高級編程》中,相關內容也不多,直到我在http://www.linuxjournal.com上找到這篇文章,如獲至寶,特翻譯之,作為鄙人翻譯技術文檔的第一次嘗試,必定會有不少蹩腳之處,各位就將就一下吧,歡迎大力拍磚。

你想過怎么實現對系統調用的攔截嗎?你嘗試過通過改變系統調用的參數來愚弄你的系統kernel嗎?你想過調試器是如何使運行中的進程暫停并且控制它嗎?
你 可能會開始考慮怎么使用復雜的kernel編程來達到目的,那么,你錯了。實際上Linux提供了一種優雅的機制來完成這些:ptrace系統函數。 ptrace提供了一種使父進程得以監視和控制其它進程的方式,它還能夠改變子進程中的寄存器和內核映像,因而可以實現斷點調試和系統調用的跟蹤。
使用ptrace,你可以在用戶層攔截和修改系統調用(sys call)
在這篇文章中,我們將學習如何攔截一個系統調用,然后修改它的參數。在本文的第二部分我們將學習更先進的技術:設置斷點,插入代碼到一個正在運行的程序中;我們將潛入到機器內部,偷窺和纂改進程的寄存器和數據段。
 
基本知識
操 作系統提供了一種標準的服務來讓程序員實現對底層硬件和服務的控制(比如文件系統),叫做系統調用(system calls)。當一個程序需要作系統調用的時候,它將相關參數放進系統調用相關的寄存器,然后調用軟中斷0x80,這個中斷就像一個讓程序得以接觸到內核 模式的窗口,程序將參數和系統調用號交給內核,內核來完成系統調用的執行。
 
在i386體系中(本文中所有的代碼都是面向i386體系),系統調用號將放入%eax,它的參數則依次放入%ebx, %ecx, %edx, %esi 和 %edi。 比如,在以下的調用
 
       Write(2, “Hello”, 5)
 
的匯編形式大概是這樣的


    movl $4, %eax
    movl $2, %ebx
    movl $hello, %ecx
    movl $5, %edx
    int $0x80
 

這里的$hello指向的是標準字符串”Hello”。
 
那么,ptrace會在什么時候出現呢?在執行系統調用之前,內核會先檢查當前進程是否處于被“跟蹤”(traced)的狀態。如果是的話,內核暫停當前進程并將控制權交給跟蹤進程,使跟蹤進程得以察看或者修改被跟蹤進程的寄存器。
 
讓我們來看一個例子,演示這個跟蹤程序的過程

 

#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 ", orig_eax);
         ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);
     }
     return 0;
 }

運行這個程序,將會在輸出ls命令的結果的同時,輸出:
 
The child made a system call 11
 
說明:11是execve的系統調用號,這是該程序調用的第一個系統調用。
想知道系統調用號的詳細內容,察看 /usr/include/asm/unistd.h。
 
在 以上的示例中,父進程fork出了一個子進程,然后跟蹤它。在調用exec函數之前,子進程用PTRACE_TRACEME作為第一個參數調用了 ptrace函數,它告訴內核:讓別人跟蹤我吧!然后,在子進程調用了execve()之后,它將控制權交還給父進程。當時父進程正使用wait()函數 來等待來自內核的通知,現在它得到了通知,于是它可以開始察看子進程都作了些什么,比如看看寄存器的值之類。
 
出現系統調用之后,內核會將eax中的值(此時存的是系統調用號)保存起來,我們可以使用PTRACE_PEEKUSER作為ptrace的第一個參數來讀到這個值。
我們察看完系統調用的信息后,可以使用PTRACE_CONT作為ptrace的第一個參數,調用ptrace使子進程繼續系統調用的過程。
 
ptrace函數的參數
 
Ptrace有四個參數
long ptrace(enum __ptrace_request request,
            pid_t pid,
            void *addr,
            void *data);
 
第一個參數決定了ptrace的行為與其它參數的使用方法,可取的值有:
PTRACE_ME
PTRACE_PEEKTEXT
PTRACE_PEEKDATA
PTRACE_PEEKUSER
PTRACE_POKETEXT
PTRACE_POKEDATA
PTRACE_POKEUSER
PTRACE_GETREGS
PTRACE_GETFPREGS,
PTRACE_SETREGS
PTRACE_SETFPREGS
PTRACE_CONT
PTRACE_SYSCALL,
PTRACE_SINGLESTEP
PTRACE_DETACH
在下文中將對這些常量的用法進行說明。
 
讀取系統調用的參數
 
通過將PTRACE_PEEKUSER作為ptrace 的第一個參數進行調用,可以取得與子進程相關的寄存器值。
 
先看下面這個例子

#include <sys/ptrace.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 #include <linux/user.h>
  #include <sys/syscall.h> /* For SYS_write etc */
 
 int main()
  {
     pid_t child;
     long orig_eax, eax;
     long params[3];
     int status;
     int insyscall = 0;
     child = fork();
      if(child == 0) {
         ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
         execl("/bin/ls", "ls", NULL);
     }
      else {
         while(1) {
           wait(&status);
           if(WIFEXITED(status))
               break;
           orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                      child, 4 * ORIG_EAX, NULL);
            if(orig_eax == SYS_write) {
               if(insyscall == 0) {
                  /* Syscall entry */
                 insyscall = 1;
                 params[0] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                    child, 4 * EBX,
                                    NULL);
                 params[1] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                    child, 4 * ECX,
                                    NULL);
                 params[2] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                    child, 4 * EDX,
                                    NULL);
                 printf("Write called with "
                        "%ld, %ld, %ld ",
                        params[0], params[1],
                        params[2]);
                 }
            else { /* Syscall exit */
                 eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                              child, 4 * EAX, NULL);
                     printf("Write returned "
                            "with %ld ", eax);
                     insyscall = 0;
                 }
             }
             ptrace(PTRACE_SYSCALL,
                    child, NULL, NULL);
         }
     }
     return 0;
 }

這個程序的輸出是這樣的
 
ppadala@linux:~/ptrace > ls
a.out dummy.s ptrace.txt
libgpm.html registers.c syscallparams.c
dummy ptrace.html simple.c
ppadala@linux:~/ptrace > ./a.out
Write called with 1, 1075154944, 48
a.out dummy.s ptrace.txt
Write returned with 48
Write called with 1, 1075154944, 59
libgpm.html registers.c syscallparams.c
Write returned with 59
Write called with 1, 1075154944, 30
dummy ptrace.html simple.c
Write returned with 30
 

以上的例子中我們跟蹤了write系統調用,而ls命令的執行將產生三個write系統調用。使用PTRACE_SYSCALL作為ptrace的 第一個參數,使內核在子進程做出系統調用或者準備退出的時候暫停它。這種行為與使用PTRACE_CONT,然后在下一個系統調用/進程退出時暫停它是等 價的。
 
在前一個例子中,我們用PTRACE_PEEKUSER來察看write系統調用的參數。系統調用的返回值會被放入%eax。
 
wait函數使用status變量來檢查子進程是否已退出。它是用來判斷子進程是被ptrace暫停掉還是已經運行結束并退出。有一組宏可以通過status的值來判斷進程的狀態,比如WIFEXITED等,詳情可以察看wait(2) man。
 
讀取寄存器的值
 
如果你想在系統調用或者進程終止的時候讀取它的寄存器,使用前面那個例子的方法是可以的,但是這是笨拙的方法。使用PRACE_GETREGS作為ptrace的第一個參數來調用,可以只需一次函數調用就取得所有的相關寄存器值。
獲得寄存器值得例子如下:

 

#include <sys/ptrace.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 #include <linux/user.h>
 #include <sys/syscall.h>
 
 int main()
  {
     pid_t child;
     long orig_eax, eax;
     long params[3];
     int status;
     int insyscall = 0;
     struct user_regs_struct regs;
     child = fork();
      if(child == 0) {
         ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
         execl("/bin/ls", "ls", NULL);
     }
      else {
         while(1) {
           wait(&status);
           if(WIFEXITED(status))
               break;
           orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                             child, 4 * ORIG_EAX,
                             NULL);
            if(orig_eax == SYS_write) {
                if(insyscall == 0) {
                   /* Syscall entry */
                  insyscall = 1;
                  ptrace(PTRACE_GETREGS, child,
                         NULL, &regs);
                  printf("Write called with "
                         "%ld, %ld, %ld ",
                         regs.ebx, regs.ecx,
                         regs.edx);
              }
               else { /* Syscall exit */
                  eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                               child, 4 * EAX,
                               NULL);
                  printf("Write returned "
                         "with %ld ", eax);
                  insyscall = 0;
              }
           }
           ptrace(PTRACE_SYSCALL, child,
                  NULL, NULL);
        }
    }
    return 0;
 }

這段代碼與前面的例子是比較相似的,不同的是它使用了PTRACE_GETREGS。 其中的user_regs_struct結構是在<linux/user.h>中定義的。
 
 
來點好玩的
 
現在該做點有意思的事情了,我們將要把傳給write系統調用的字符串給反轉。

 

#include <sys/ptrace.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 #include <linux/user.h>
 #include <sys/syscall.h>
 
 const int long_size = sizeof(long);
 
 void reverse(char *str)
  {
     int i, j;
     char temp;
     for(i = 0, j = strlen(str) - 2;
          i <= j; ++i, --j) {
         temp = str[i];
         str[i] = str[j];
         str[j] = temp;
     }
 }
 
 void getdata(pid_t child, long addr,
              char *str, int len)
  {
     char *laddr;
     int i, j;
      union u {
             long val;
             char chars[long_size];
     }data;
 
     i = 0;
     j = len / long_size;
     laddr = str;
      while(i < j) {
         data.val = ptrace(PTRACE_PEEKDATA,
                           child, addr + i * 4,
                           NULL);
         memcpy(laddr, data.chars, long_size);
         ++i;
         laddr += long_size;
     }
     j = len % long_size;
      if(j != 0) {
         data.val = ptrace(PTRACE_PEEKDATA,
                           child, addr + i * 4,
                           NULL);
         memcpy(laddr, data.chars, j);
     }
     str[len] = '';
 }
 
 void putdata(pid_t child, long addr,
              char *str, int len)
  {
     char *laddr;
     int i, j;
      union u {
             long val;
             char chars[long_size];
     }data;
 
     i = 0;
     j = len / long_size;
     laddr = str;
      while(i < j) {
         memcpy(data.chars, laddr, long_size);
         ptrace(PTRACE_POKEDATA, child,
                addr + i * 4, data.val);
         ++i;
         laddr += long_size;
     }
     j = len % long_size;
      if(j != 0) {
         memcpy(data.chars, laddr, j);
         ptrace(PTRACE_POKEDATA, child,
                addr + i * 4, data.val);
     }
 }
 
 int main()
  {
    pid_t child;
    child = fork();
     if(child == 0) {
       ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
       execl("/bin/ls", "ls", NULL);
    }
     else {
       long orig_eax;
       long params[3];
       int status;
       char *str, *laddr;
       int toggle = 0;
        while(1) {
          wait(&status);
          if(WIFEXITED(status))
              break;
          orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                            child, 4 * ORIG_EAX,
                            NULL);
           if(orig_eax == SYS_write) {
              if(toggle == 0) {
                toggle = 1;
                params[0] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * EBX,
                                   NULL);
                params[1] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * ECX,
                                   NULL);
                params[2] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * EDX,
                                   NULL);
                str = (char *)calloc((params[2]+1)
                                  * sizeof(char));
                getdata(child, params[1], str,
                        params[2]);
                reverse(str);
                putdata(child, params[1], str,
                        params[2]);
             }
              else {
                toggle = 0;
             }
          }
       ptrace(PTRACE_SYSCALL, child, NULL, NULL);
       }
    }
    return 0;
 }
輸出是這樣的:
 
ppadala@linux:~/ptrace > ls
a.out dummy.s ptrace.txt
libgpm.html registers.c syscallparams.c
dummy ptrace.html simple.c
ppadala@linux:~/ptrace > ./a.out
txt.ecartp s.ymmud tuo.a
c.sretsiger lmth.mpgbil c.llacys_egnahc
c.elpmis lmth.ecartp ymmud

這個例子中涵蓋了前面討論過的所有知識點,當然還有些新的內容。這里我們用PTRACE_POKEDATA作為第一個參數,以此來改變子進程中的變量值。它以與PTRACE_PEEKDATA相似的方式工作,當然,它不只是偷窺變量的值了,它可以修改它們。
 
單步
 
ptrace 提供了對子進程進行單步的功能。 ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, …) 會使內核在子進程的每一條指令執行前先將其阻塞,然后將控制權交給父進程。下面的例子可以查出子進程當前將要執行的指令。為了便于理解,我用匯編寫了這個 受控程序,而不是讓你為c的庫函數到底會作那些系統調用而頭痛。
 
以下是被控程序的代碼 dummy1.s,使用gcc  –o dummy1 dummy1.s來編譯

 

.data
hello:
    .string "hello world\n"
.globl main
main:
    movl $4, %eax
    movl $2, %ebx
    movl $hello, %ecx
    movl $12, %edx
    int $0x80
    movl $1, %eax
    xorl %ebx, %ebx
    int $0x80
    ret

以下的程序則用來完成單步:

 

#include <sys/ptrace.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 #include <linux/user.h>
 #include <sys/syscall.h>
 int main()
  {
     pid_t child;
     const int long_size = sizeof(long);
     child = fork();
      if(child == 0) {
         ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
         execl("./dummy1", "dummy1", NULL);
     }
      else {
         int status;
          union u {
             long val;
             char chars[long_size];
         }data;
         struct user_regs_struct regs;
         int start = 0;
         long ins;
          while(1) {
             wait(&status);
             if(WIFEXITED(status))
                 break;
             ptrace(PTRACE_GETREGS,
                    child, NULL, &regs);
              if(start == 1) {
                 ins = ptrace(PTRACE_PEEKTEXT,
                              child, regs.eip,
                              NULL);
                 printf("EIP: %lx Instruction "
                        "executed: %lx ",
                        regs.eip, ins);
             }
              if(regs.orig_eax == SYS_write) {
                 start = 1;
                 ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, child,
                        NULL, NULL);
             }
             else
                 ptrace(PTRACE_SYSCALL, child,
                        NULL, NULL);
         }
     }
     return 0;
 }

程序的輸出是這樣的:
你可能需要察看Intel的用戶手冊來了解這些指令代碼的意思。
更復雜的單步,比如設置斷點,則需要很仔細的設計和更復雜的代碼才可以實現。
 
 
在第二部分,我們將會看到如何在程序中加入斷點,以及將代碼插入到已經在運行的程序中

posted on 2009-07-25 17:45 葉子 閱讀(1555) 評論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Unix

Feedback

# re: 玩轉ptrace(一)[未登錄] 2012-05-07 17:27 along

good job, guys  回復  更多評論   

# re: 玩轉ptrace(一) 2012-06-27 17:41 KIMBERLEYCRAWFORD

Do you understand that this is correct time to receive the <a href="http://goodfinance-blog.com">loan</a>, which can help you.   回復  更多評論   

青青草原综合久久大伊人导航_色综合久久天天综合_日日噜噜夜夜狠狠久久丁香五月_热久久这里只有精品
  • <ins id="pjuwb"></ins>
    <blockquote id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></blockquote>
    <noscript id="pjuwb"></noscript>
          <sup id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></sup>
            <dd id="pjuwb"></dd>
            <abbr id="pjuwb"></abbr>
            亚洲电影下载| 亚洲天堂成人在线视频| 亚洲精品你懂的| 亚洲第一精品在线| 免费在线观看成人av| 9国产精品视频| 一区二区久久久久久| 亚洲精品小视频| 亚洲一区二区欧美日韩| 亚洲欧美三级伦理| 亚洲欧美不卡| 久久看片网站| 亚洲高清成人| 亚洲人成欧美中文字幕| 99国产精品视频免费观看一公开 | 国语自产偷拍精品视频偷| 国产一区二区三区丝袜| 伊人精品成人久久综合软件| 亚洲精品一区在线观看| 亚洲一区二区高清| 亚洲欧洲99久久| 久久精品动漫| 亚洲第一精品在线| 一区二区三区视频在线播放| 先锋影音久久久| 麻豆精品视频在线观看| 欧美视频精品在线| 一区二区三区在线视频免费观看 | 国产精品亚洲аv天堂网| 伊人久久大香线蕉av超碰演员| 最新日韩精品| 久久久久久自在自线| 亚洲精品综合久久中文字幕| 国产日韩欧美不卡| 亚洲国产成人在线播放| 亚洲国产精品一区在线观看不卡 | 午夜精品久久久久久99热| 久久国产天堂福利天堂| 亚洲国产欧美一区二区三区同亚洲 | 亚洲高清不卡| 欧美亚洲视频| 亚洲免费观看高清在线观看 | 午夜精品99久久免费| 欧美高清视频在线播放| 亚洲免费网站| 国产精品日韩欧美一区| 国模精品娜娜一二三区| 夜夜嗨av色一区二区不卡| 久久字幕精品一区| 国语自产精品视频在线看8查询8| 亚洲欧美精品| 亚洲欧洲一区二区在线播放| 久久久久久亚洲精品杨幂换脸| 欧美亚洲不卡| 一区二区不卡在线视频 午夜欧美不卡在| 牛牛国产精品| 久久综合色综合88| 韩国免费一区| 另类尿喷潮videofree | 免费视频一区二区三区在线观看| 亚洲一区二区在线观看视频| 欧美日韩国产123区| 亚洲精品欧美日韩| 欧美激情一区二区三区| 久久三级视频| 亚洲国产欧美另类丝袜| 欧美大胆a视频| 美脚丝袜一区二区三区在线观看| 伊人男人综合视频网| 久久综合给合久久狠狠色| 久久成人一区| 亚洲成人在线视频播放| 欧美大片一区二区三区| 欧美精品成人| 欧美亚洲专区| 久久不射中文字幕| 亚洲国产精品v| 亚洲免费电影在线| 国产亚洲成av人片在线观看桃| 另类天堂视频在线观看| 男人的天堂亚洲在线| 99在线|亚洲一区二区| 亚洲视频免费看| 狠狠色伊人亚洲综合成人| 欧美不卡福利| 欧美视频在线一区二区三区| 欧美诱惑福利视频| 久久九九精品99国产精品| 亚洲国产一区视频| 亚洲视频网在线直播| 国产亚洲一级高清| 欧美激情一区二区三区在线视频| 欧美精品久久久久久久免费观看 | 欧美大片一区二区| 欧美日韩视频| 久久只有精品| 欧美日韩国产在线看| 午夜视频久久久| 牛夜精品久久久久久久99黑人 | 精品99一区二区| 亚洲欧洲精品一区| 国产女人精品视频| 欧美高清视频在线观看| 欧美国产综合视频| 99国产精品视频免费观看一公开| 欧美理论片在线观看| 欧美亚洲专区| 欧美精品在线一区二区| 久久精品国产视频| 欧美连裤袜在线视频| 久久精品国产一区二区电影| 欧美成人dvd在线视频| 亚洲在线观看| 欧美风情在线观看| 久久免费的精品国产v∧| 欧美日韩精品二区| 女仆av观看一区| 国产午夜精品美女毛片视频| 亚洲区一区二| 亚洲丰满在线| 久久精品首页| 久久久.com| 国产精品乱子久久久久| 亚洲另类一区二区| 亚洲激情视频在线观看| 久久高清福利视频| 久久黄色影院| 国产日韩欧美高清免费| 亚洲一区二区三区激情| 中文日韩欧美| 欧美日韩三级电影在线| 亚洲精品老司机| 日韩亚洲在线| 欧美大片在线看| 亚洲第一网站| 亚洲三级国产| 欧美精品18+| 亚洲精品一区二区在线| 日韩一级片网址| 欧美日韩精品免费观看视频完整| 亚洲大胆在线| 一本色道久久综合亚洲精品高清| 欧美大片免费看| 日韩一区二区久久| 亚洲午夜电影网| 欧美日韩一区不卡| aa级大片欧美三级| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 国产精品丝袜xxxxxxx| 亚洲欧美日韩精品一区二区| 小黄鸭精品密入口导航| 国产精品美女www爽爽爽| 亚洲免费中文字幕| 久久精品亚洲一区二区| 国产主播精品| 免费日韩成人| 一区二区三区日韩欧美| 欧美一区激情| 亚洲国产精品久久91精品| 欧美黄色aa电影| 亚洲最新视频在线| 久久国产精品亚洲va麻豆| 伊人久久大香线蕉综合热线 | 一本久道综合久久精品| 久久精品在线播放| 亚洲高清在线观看| 欧美高清在线一区二区| 中国av一区| 麻豆精品精品国产自在97香蕉| 91久久精品日日躁夜夜躁国产| 国产乱码精品一区二区三区不卡 | 国产婷婷色一区二区三区四区| 久久成人在线| 99亚洲精品| 久久亚洲视频| 亚洲最新在线| 国产一区二区三区在线观看免费| 久久亚洲美女| 亚洲视频视频在线| 亚洲高清久久网| 欧美专区福利在线| 亚洲免费电影在线| 国产综合av| 欧美日韩免费观看一区二区三区| 欧美一区二区三区视频在线观看| 亚洲经典在线看| 久久亚洲春色中文字幕| 亚洲特黄一级片| 91久久午夜| 国产一区二区三区四区三区四| 欧美www在线| 久久久久高清| 性伦欧美刺激片在线观看| 亚洲六月丁香色婷婷综合久久| 免费观看在线综合| 久久国产福利国产秒拍| 亚洲一二三区在线| 日韩视频一区二区三区在线播放| 国产主播一区二区三区四区| 国产精品一区视频网站|