为什么系统调用“process_vm_readv”将 errno 设置为“成功”？

Question

我正在尝试在 Python 3 中实现调试器。主要思想非常简单：用 ctypes 包装系统调用“process_vm_readv”，然后在其他进程上调用它。

我还创建了一个小的虚拟 C++ 程序供我使用此工具进行调试。以下是两者的来源：

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调试器

#!/usr/bin/python3

import typing
import ctypes
import os

libc = ctypes.cdll.LoadLibrary("libc.so.6")

def _error_checker(result, function, arguments):
    if result == -1:
        errno = ctypes.get_errno()
        raise OSError(errno, os.strerror(errno))

class IOBuffer(ctypes.Structure): # iovec struct
    _fields_ = [("base", ctypes.c_void_p),
                ("size", ctypes.c_size_t)]

_read_process_memory = libc.process_vm_readv
_read_process_memory.restype = ctypes.c_ssize_t
_read_process_memory.errcheck = _error_checker
_read_process_memory.args = [ctypes.c_ulong, ctypes.POINTER(IOBuffer),
                            ctypes.c_ulong, ctypes.POINTER(IOBuffer),
                            ctypes.c_ulong, ctypes.c_ulong]

def read_process_memory(pid: int, base: int, size: int) -> typing.Tuple[int, bytes]:
    buffer = (ctypes.c_char * size)()
    local = IOBuffer(ctypes.addressof(buffer), size)
    remote = IOBuffer(base, size)
    return _read_process_memory(pid, local, 1, remote, 1, 0), buffer.raw

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虚拟程序

#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;

int main(void){
    int a = 99;
    int c;
    while((c = getchar()) != EOF)
        cout << "int a=" << a << ";\t&a=" << &a << endl;
    return 0;
}

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我的问题在于，每当我用我的虚拟程序的 pid 调用“read_process_memory”时，它提供给我的内存地址和数字 4（int 的大小）作为参数 - 这应该可以工作 - 包装系统调用返回 -1（错误）。发生这种情况时，errcheck 会报告该操作的 errno，它始终最终为零。 “错误成功”。由于这个无用的错误消息，我不知道如何解决这个问题。你们有什么想法可以解决这个问题吗？

Answer 1

由于这个无用的错误消息，我不知道如何解决此问题

您可以总是通过strace找出内核返回的真实错误。这样的事情应该可以工作：

strace -e process_vm_readv python test.py

Answer 2

按照Employed Russian's answer 的建议，我运行调试工具时在命令行中添加了strace -e process_vm_readv。它给了我以下错误：

process_vm_readv(3464,
                 [{iov_base=NULL, iov_len=0},
                  {iov_base=NULL, iov_len=0},
                  {iov_base=0x7f9d39c0c4f8, iov_len=140313255527400},
                  {iov_base=0xfffffffffffffffa, iov_len=4}],
                 4, 0x1, 140726046508276, 4)
= -1 EINVAL (Invalid argument)

在修改了代码之后，我通过将read_process_memory 函数更改为：

def read_process_memory(pid: int, base: int, size: int) -> typing.Tuple[int, bytes]:
    buffer = (ctypes.c_char * size)()
    local = (IOBuffer * 1)()
    local[0].base, local[0].size = ctypes.addressof(buffer), size
    remote = (IOBuffer * 1)()
    remote[0].base, remote[0].size = base, size
    return _read_process_memory(pid, local, 1, remote, 1, 0), buffer.raw

我现在唯一的问题是 strace 向我抛出以下错误：

process_vm_readv(3464,
                 [{iov_base=0x7fedc6f64450, iov_len=4}], 1,
                 [{iov_base=0x7ffd560344f4, iov_len=4}], 1, 0)
= -1 EPERM (Operation not permitted)

对此，我以 root 身份运行它，解决了最后一个问题。

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编辑： 正如 Mark Tolonen 所建议的，不是在 read_process_memory 中声明两个大小为 1 的数组，而是可以使用 ctypes.byref 将两个结构传递给包装函数，如下所示：

def read_process_memory(pid: int, base: int, size: int) -> typing.Tuple[int, bytes]:
    buffer = (ctypes.c_char * size)()
    local = IOBuffer(ctypes.addressof(buffer), size)
    remote = IOBuffer(base, size)
    return _read_process_memory(pid, ctypes.byref(local), 1, ctypes.byref(remote), 1, 0), buffer.raw