ptrace (process trace)

#include <sys/ptrace.h>

long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data);

ptrace系統調用運行tracer進程監視和控制tracee進程的執行過程，檢查和修改tracee進程的內存和寄存器值。ptrace主要用來實現端點調試和跟蹤系統調用。

tracee進程首先需要attach在tracer進程上，attach和接下來的命令是以線程為單位的，每一個tracee的線程都需要單獨attach到一個不同的tracer進程上，如果沒有attach到tracer上，則無法進行調試。

ptrace系統調用根據request分為不同的應用場景：

1) PTRACE_TRACEME
子線程中通過PTRACE_TRACEME請求父線程跟蹤自己，只有PTRACE_TRACEME請求ID是tracee調用的，其他請求ID都是tracer調用的。
ptrace(PTRACE_TRACEME, NULL, NULL, NULL);

2) PTRACE_PEEKTEXT,PTRACE_PEEKDATA
從tracee的內存addr處讀取一個雙字節數據。
Linux不區分代碼地址空間和數據地址空間，所以這兩個請求ID是一樣的。

3) PTRACE_PEEKUSER
從tracee的用戶區addr處讀取一個雙字節數據，通常包含寄存器值和進程相關的信息。（sys/user.h）

4) PTRACE_PORKTEXT,PTRACE_POKEDATA
將data雙字節數據寫入tracee內存的addr處

5) PTRACE_POKEUSER
拷貝一個雙字節數據data到tracee的用戶區addr處

6) PTRACE_GETREGS,PTRACE_GETFPREGS
拷貝tracee的通用寄存器值或者浮點寄存器值到tracer的data處。不是所有的CPU架構都支持該請求

7) PTRACE_GETREGSET
讀取tracee的寄存器

8) PTRACE_SETREGS,PTRACE_SETFPREGS
修改tracee的通用寄存器或者浮點寄存器

9) PTRACE_SETREGSET
修改tracee的寄存器

10) PTRACE_GETSIGINFO
獲取導致tracee停止執行的信號量。通過data返回siginfo_t結構體

11) PTRACE_SETSIGINFO
設置信號量，這樣正常發給tracee的信號量會首先被tracer捕獲

12) PTRACE_PEEKSIGINFO
只讀tracee的siginfo_t結構體

13) PTRACE_GETSIGMASK
獲取tracee屏蔽的信號量

14) PTRACE_SETSIGMASK
設置tracee信號量屏蔽屬性

15) PTRACE_SETOPTIONS

16) PTRACE_GETEVENTMSG
獲取ptrace消息事件

17) PTRACE_CONT
重新運行停止運行的tracee線程

18) PTRACE_SYSCALL,PTRACE_SIGLESTEP
單步調試tracee

19) PTRACE_SYSEMU,PTRACE_SYSEMU_SIGLESTEP

20) PTRACE_LISTEN
重啟停止的tracee，但是不執行它

21) PTRACE_KILL
給tracee發送SIGKILL終止它運行

22) PTRACE_INTERRUPT
停止tracee運行

23) PTRACE_ATTACH
附著在pid進程上，讓他成為調用者的tracee

24) PTRACE_SZIZE
與PTRACE_ATTACH不同的是，該請求不會停止tracee的執行

25) PTRACE_DETACH
取消附著，恢復tracee執行

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux高级调试与优化——ptrace的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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