Общая схема трассировки процессов

Рассмотрим некоторый модельный пример, демонстрирующий общую схему построения отладочной программы:

...

if ((pid = fork()) == 0)

{

ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0);

/* сыновний процесс разрешает трассировать себя */

exec(“трассируемый процесс”, 0);

/* замещается телом процесса, который необходимо трассировать */

}

else

{

/* это процесс, управляющий трассировкой */

wait((int ) 0);

/* процесс приостанавливается до тех пор, пока от трассируемого процесса не придет сообщение о том, что он приостановился */

for(;;)

{

ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, pid, 0, 0);

/* возобновляем выполнение трассируемой программы */

wait((int ) 0);

/* процесс приостанавливается до тех пор, пока от трассируемого процесса не придет сообщение о том, что он приостановился */

…

ptrace(cmd, pid, addr, data);

/* теперь выполняются любые действия над трассируемым процессом */

…

}

}

Предназначение процесса-потомка — разрешить трассировку себя. После вызова ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0) ядро устанавливает для этого процесса бит трассировки. Сразу же после этого можно заместить код процесса-потомка кодом программы, которую необходимо отладить. Отметим, что при выполнении системного вызова exec(), если для данного процесса ранее был установлен бит трассировки, ядро перед передачей управления в новую программу посылает процессу сигнал SIGTRAP. При получении данного сигнала трассируемый процесс приостанавливается, и ядро передает управление процессу-отладчику, выводя его из ожидания в вызове wait().

Процесс-родитель вызывает wait() и переходит в состояние ожидания до того момента, пока потомок не перейдет в состояние трассировки. Проснувшись, управляющий процесс, выполняя функцию ptrace(cmd, pid, addr, data) с различными кодами операций, может производить любое действие с трассируемой программой, в частности, читать и записывать данные в адресном пространстве трассируемого процесса, производить его пошаговое выполнение – при этом, как показано в примере выше, применяется та же схема: процесс-отладчик вызывает wait() в состояние ожидания, а ядро возобновляет выполнение трассируемого потомка, исполняет трассируемую команду, и вновь передает управление отладчику, выводя его из ожидания .