C - 带有 ptrace 和 waitpid 的分段错误

Question

对于 C 语言的实验室学校，我们必须编写一个进程(我们称之为 A(，该进程需要附加到另一个进程 (B( 并在函数中放置一个陷阱(陷阱指令是0xCC(，所以我们做到了，但是当 B 输入是这个函数时，我们有一个分段错误

所以这是附加到其他进程的进程 A。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
pid_t pidTargetProgram;
FILE *file;
int buf;
char path[50];
long long int address;

if (argc == 2) {
fprintf(stderr, "Argument waited !n");
exit(1);
}
// The second argument is the PID of the program 
pidTargetProgram = atoi(argv[1]);
// The third argument is the address of the function where we are going to put a trap
address = strtoll(argv[2], NULL, 16);
// We put the path to the file mem of the program 
sprintf(path, "/proc/%s/mem", argv[1]);
// We attach to the other program
if(ptrace(PTRACE_ATTACH, pidTargetProgram, NULL, NULL) < 0) {
perror("Error with ptrace_attach !");
exit(1);
}
// We wait it to be synchronize
if (waitpid(pidTargetProgram, NULL, WUNTRACED) < 0) {
perror("Error with waitpid !n");
exit(0);
}

// We open the file mem in read and write mode
if ((file = fopen(path, "r+")) == NULL) {
perror("Error during the opening of mem file from process !");
exit(1);
}

// We place our cursor on the address of the function
fseek(file, address, SEEK_SET);
char trap[] = {0xCC, 0x00, 0x00, 0x00};
// We put the trap in the foo function
if (fwrite(trap, 1, 5, file) < 1) {
perror("Error to write !");
exit(1);
}
int counter = 0;
fseek(file, address, SEEK_SET);
// We print the other function's memory
while (fread(&buf, 4, 1, file) > 0) {
printf("Line n°%d : 0x%xn", counter++, buf);
}
// We close the file
if (fclose(file) != 0) {
perror("Error during the closing !");
exit(1);
}
// We said to continue to the other program
if (ptrace(PTRACE_CONT, pidTargetProgram, NULL, NULL) < 0) {
perror("Error during ptrace_cont !n");
exit(1);
}
printf("continued !n");
// We wait the other program stop
if (waitpid(pidTargetProgram, NULL, WUNTRACED) < 0) {
perror("Error with waitpid !n");
exit(0);
}
printf("Trace declenched !n");
// We detach 
if (ptrace(PTRACE_DETACH, pidTargetProgram, NULL, NULL) < 0) {
perror("Error during ptrace_detach !");
exit(1);
}
printf("detach success ! n");
return 0;
}

这是过程 B ：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
// Function to execute to take the trap
void foo(){
int i = 0;
printf("foo :::: %d", i);
}
int main(int argc, char *argv[]) {
char text[10];
pid_t pidProgram;
// We get the PID
pidProgram = getpid();
// We print the PID
fprintf(stdout, "PID's program : %dn", pidProgram);
// We print the address of foo()
fprintf(stdout, "foo address : %pn", &(foo));
// We stop the program to lunch the other program
fgets(text, 10, stdin);
int i;
for(i = 0 ; i < 100 ; i++){
foo(i);
}
return 0;
}

为了执行它，我们首先从 B 开始，这样它就给了我们 PID 和地址，并在 fget 处暂停。 所以在那之后，我们启动程序A，我们给它PID和地址，它在第二个waitpid停止。 之后，我们继续 B 并写一些东西，我们有一个分段错误并停止。我们不明白为什么，因为在内存中我们可以清楚地看到陷阱(0xCC(并且它不起作用 但是在程序 A 上，我们有 痕迹减少！ 分离成功！

所以A上没有错误，但B有分割错误

你对此有什么想法吗？ 我们使用 Centos 作为操作系统。 对不起我的英语。

谢谢

朱利安

Answer 1

程序按预期工作：

首先，将正在运行的进程映像更改为在函数foo的开头设置0xcc，这会触发断点/陷阱。

然后，在进程a跟踪进程时调用此函数。 所以这个电话

waitpid(pidTargetProgram, NULL, WUNTRACED) < 0) // Process a

返回。现在你从进程 b 分离

ptrace(PTRACE_DETACH, pidTargetProgram, NULL, NULL);

但是，您之前没有恢复该过程中覆盖的说明！因此，接下来的指令被损坏并导致您观察到的段错误。此外，该过程在下一条指令 PC+1 时重新启动(紧跟在0xcc之后(，因此您需要使用PTRACE_GETREGS/PTRACE_SETREGS将 PC 设置回一个字节

顺便说一句，使用 ptrace 接口设置和重置断点指令比使用PTRACE_POKETEXT/proc/pid/mem方式更优雅。

TL;DR：您需要先恢复原始说明并在重新启动进程b之前重置PC，然后它应该按预期工作。