Linux：有没有办法在不停止/暂停进程（SIGSTOP）的情况下使用 ptrace？

Question

我正在尝试将程序从 Windows 移植到 Linux。
当我发现 Linux 上没有“真正的”ReadProcessMemory 对应对象时，我遇到了一个问题；我搜索了一个替代方案，发现ptrace，一个强大的进程调试器。
我很快用 C++ 编写了两个小型控制台应用程序来测试ptrace，然后在程序中使用它。

TestApp

这是被追踪者；它保持每 50 毫秒打印两个整数，同时每次将它们的值增加 1。

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <iostream>

using namespace std;

class Sleeper : public QThread
{
public:
    static void usleep(unsigned long usecs){QThread::usleep(usecs);}
    static void msleep(unsigned long msecs){QThread::msleep(msecs);}
    static void sleep(unsigned long secs){QThread::sleep(secs);}
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    int value = 145;
    int i = 0;

    do {
    cout << "i: " << i << " " << "Value: " << value << endl;
    value++;
    i++;
    Sleeper::msleep(50);
    } while (true);

    return a.exec();
}

内存测试

这是示踪剂；它询问进程名称并使用命令pidof -s 检索PID，然后ptrace 附加到进程并每500 毫秒检索一次内存地址的值，共10 次。

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <iostream>
#include <string>
#include <sys/ptrace.h>
#include <errno.h>

using namespace std;

class Sleeper : public QThread
{
public:
    static void usleep(unsigned long usecs){QThread::usleep(usecs);}
    static void msleep(unsigned long msecs){QThread::msleep(msecs);}
    static void sleep(unsigned long secs){QThread::sleep(secs);}
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    char process_name[50];
    cout << "Process name: ";
    cin >> process_name;

    char command[sizeof(process_name) + sizeof("pidof -s ")];
    snprintf(command, sizeof(command), "pidof -s %s", process_name);

    FILE* shell = popen(command, "r");
    char pidI[sizeof(shell)];
    fgets(pidI, sizeof(pidI), shell);
    pclose(shell);

    pid_t pid = atoi(pidI);
    cout << "The PID is " << pid << endl;

    long status = ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL);
    cout << "Status: " << status << endl;
    cout << "Error: " << errno << endl;

    unsigned long addr = 0x012345; // Example address, not the true one
    int i = 0;
    do {
    status = ptrace(PTRACE_PEEKDATA, pid, addr, NULL);
    cout << "Status: " << status << endl;
    cout << "Error: " << errno << endl;
    i++;
    Sleeper::msleep(500);
    } while (i < 10);

    status = ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
    cout << "Status: " << status << endl;
    cout << "Error: " << errno << endl;

    return a.exec();
}

一切正常，但 TestApp 被暂停 (SIGSTOP)，直到 ptrace 与它分离。
另外，当它附加到进程时，状态为0，错误为2；第一次尝试检索内存地址值时失败，状态为 -1，错误为 3。正常吗？
有没有办法阻止 ptrace 向进程发送 SIGSTOP 信号？ 我已经尝试使用PTRACE_SEIZE 而不是PTRACE_ATTACH，但它不起作用：状态-1 和错误3。

更新： 在“do-while”循环之前在 MemoryTest 中使用Sleeper 修复了第一个内存地址值检索的问题，即使秒、毫秒或微秒的值为 0。为什么？

Answer 1

经过大量研究，我很确定没有办法在不停止进程的情况下使用ptrace。
我找到了一个真正的ReadProcessMemory 对应物，称为@987654321@，它要简单得多。

我发布代码是为了帮助处于我（以前）情况的人。

非常感谢 mkrautz 帮助使用这个漂亮的函数编写 MemoryTest。

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <sys/uio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <iostream>

using namespace std;

class Sleeper : public QThread
{
public:
    static void usleep(unsigned long usecs){QThread::usleep(usecs);}
    static void msleep(unsigned long msecs){QThread::msleep(msecs);}
    static void sleep(unsigned long secs){QThread::sleep(secs);}
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    char process_name[50];
    cout << "Process name: ";
    cin >> process_name;

    char command[sizeof(process_name) + sizeof("pidof -s ")];
    snprintf(command, sizeof(command), "pidof -s %s", process_name);

    FILE* shell = popen(command, "r");
    char pidI[sizeof(shell)];
    fgets(pidI, sizeof(pidI), shell);
    pclose(shell);

    pid_t pid = atoi(pidI);

    cout << "The PID is " << pid << endl;

    if (pid == 0)
        return false;

    struct iovec in;
    in.iov_base = (void *) 0x012345; // Example address, not the true one
    in.iov_len = 4;

    uint32_t foo;

    struct iovec out;
    out.iov_base = &foo;
    out.iov_len = sizeof(foo);

    do {
        ssize_t nread = process_vm_readv(pid, &out, 1, &in, 1, 0);
        if (nread == -1) {
            fprintf(stderr, "error: %s", strerror(errno));
        } else if (nread != in.iov_len) {
            fprintf(stderr, "error: short read of %li bytes", (ssize_t)nread);
        }
        cout << foo << endl;
        Sleeper::msleep(500);
    } while (true);

    return a.exec();
}

Answer 2

大卫，

您查看过 /proc 文件系统吗？它包含可用于查看完整进程空间的内存映射文件。您也可以在空格中写入设置断点。 /proc 中还有大量其他信息。

PTRACE_CONT 命令可用于继续进程。通常，当调试器附加时，目标将通过 PTRACE_ATTACH 暂停。

手册页说 PTRACE_SIEZE 不应该暂停进程。您使用的是什么风格和版本的 Linux？ PTRACE_SIEZE 已经存在了很长一段时间，所以我不确定您为什么会遇到麻烦。

我注意到 addr 值设置为 0x12345。这是目标空间中的有效地址吗？或者这只是一个例子？两个进程之间如何通信感兴趣的堆栈地址（&值）？

我不太确定返回码。通常 0 表示一切正常，errno 可能只是上一个错误的残留值。

--马特