ptrace 更改系统调用号 arm64答案

【问题标题】：ptrace change syscall number arm64ptrace 更改系统调用号 arm64
【发布时间】：2020-08-27 16:18:21
【问题描述】：

我正在尝试使用 ptrace 在 linux arm64 上将调用从一个系统调用更改为另一个系统调用。

据我了解，系统调用号在 x8 中，读取系统调用的寄存器可以确认这一点。即时更改此号码并调用 SETREGSET 并调用旧系统调用而不是新系统调用。当我检查从系统调用返回的寄存器时，x8 设置为我给他的系统调用。

为同一个系统调用更改其他参数是可行的。

我看到一些使用 PTRACE_SET_SYSCALL 的地方，但我找不到很多关于它的信息，我尝试使用它，但它似乎在这个拱门中不受支持，它没有定义并且写入数字反而因为不存在而失败。

我做错了什么？为什么它不起作用？

这是代码，为了简单起见，我删除了打印和验证，对于这个例子，我只是试图停止写入系统调用：

ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL);

int status;
waitpid(pid, &status, 0);
while (ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, NULL, NULL) == 0)
{
    waitpid(pid, &status, 0);

    struct user_pt_regs regs;
    struct iovec io;
    io.iov_base = &regs;
    io.iov_len = sizeof(regs);

    ptrace(PTRACE_GETREGSET, pid, (void*)NT_PRSTATUS, &io);

    // reg[7] is 0 before syscall and 1 after
    if (regs.regs[7] == 0)
    {
        // Change write syscall
        if (regs.regs[8] == 64)
        {
            // Change the syscall to getpid (doesn't matter)
            regs.regs[8] = 172;

            ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, (void*)NT_PRSTATUS, &io);
        }
    }
}

至于tracee，一个简单的hello world with write with sleep；

char buf[] = "hello world\n";
while(1)
{
    write(1, buf, sizeof(buf));
    sleep(5);
}

虽然程序运行没有错误并打印正确的寄存器，但系统调用并没有改变，它继续打印 hello world

【问题讨论】：

标签： c linux arm arm64 ptrace

【解决方案1】：

在 arm64 上，出于兼容性原因，内核将要执行的系统调用存储在单独的变量 pt_regs.syscallno 中，而 ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, NT_PRSTATUS, &iov) 确实更改了寄存器（参见内核源代码中 struct pt_regs 的定义：commit:eec4df2/arch/arm64/include/asm/ptrace.h:178 )。

在 arm 或 arm64 上并且内核使用CONFIG_COMPAT=yes 编译时，系统调用号可以通过ptrace(PTRACE_SET_SYSCALL, pid, NULL, syscallno) 更改。

对于没有CONFIG_COMPAT=yes（更常见）的 arm64 内核，您需要ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, NT_ARM_SYSTEM_CALL, &iov)。

例子：

int syscallno;
struct iovec iov = {
    .iov_base = &syscallno,
    .iov_len = sizeof (int),
};
ptrace(PTRACE_SETREGSET, traceePid, NT_ARM_SYSTEM_CALL, &iov);

NT_ARM_SYSTEM_CALL 的注册集在此处定义：commit:eec4df2/arch/arm64/kernel/ptrace.c:1173。

使用SYS_write 或SYS_chdir 等参数阻止系统调用的另一种方法是将参数设置为无效地址，这样它就会失败并显示EINVAL：

struct user_regs_struct regs;
struct iovec iov = {
    .iov_base = &regs,
    .iov_len = sizeof (struct user_regs_struct),
};
ptrace(PTRACE_GETREGSET, traceePid, NT_PRSTATUS, &iov);
regs.regs[0] = 123;
regs.regs[1] = 456;
regs.regs[3] = 789;
ptrace(PTRACE_SETREGSET, traceePid, NT_PRSTATUS, &iov);

在系统调用中注册用法：Chromium OS Docs。

另请参阅：Gist: SBell6hf / A ptrace-based syscall jailer that runs on arm64, x86_64 and i386

【讨论】：

【解决方案2】：

由于某种原因，您似乎必须在寄存器 0 中设置系统调用号，而不是像 aarch64 ABI 所期望的那样设置 8。

// Change the syscall to getpid (doesn't matter)
regs.regs[0] = 172;

我不确定为什么会这样；可能 ptrace 在进入 syscall 函数时停止执行进程，然后将第一个参数（在寄存器 0 中）移动到寄存器 8 本身中的实际系统调用号参数。

【讨论】：