ptrace'ing 多线程应用程序

Question

我有一个类似“调试器”的应用程序，名为 hyper-ptrace。它以带有 NPTL 的多线程 user_appl3 开头。

hyper-ptrace的主循环是：

wait3(&status, FLAGS, &u);
// find a pid of child, which has a signal
switch (signal = WSTOPSIG(status))
{
  case SIGTRAP:
    do_some_analysis_of_the_child(pid, &status) // up to several ms
    break;
}
ptrace(PTRACE_CONT, pid); // discard signal, user_appl3 doesn't know anything 
                          //about this SIGTRAP

SIGTRAP 由硬件在每个线程的某个周期间隔内为 user_appl3 生成，并将其传递给某些线程。间隔可以是 100..1 毫秒甚至更短。 它是一种带有中断的每个 CPU 时钟。每个线程仅在其 CPU 上运行（与亲和性绑定）。

所以有问题1：

如果thread1得到TRAP并且调试器进入do_some_analysis_of_the_child，（所以调试器不会为第二个线程执行wait3），稍后thread2也得到TRAP，Linux内核会做什么？

在我看来：thread1 将被停止，因为它得到一个信号并且有一个正在等待的调试器。但 thread2 继续运行（是吗？）。当 thread2 收到信号时，不会有等待的调试器，因此 TRAP 可以传递给 thread2 本身，有效地杀死它。 我说的对吗？

还有第二个问题，question2：

对于这种情况，我应该如何重写 hyper-ptrace 的主循环，以降低通过调试器将信号传递到用户线程的机会？ 也不能更改生成陷阱的硬件和用户应用程序。停止第二个线程也不是变体。

我需要分析两个线程。有些部分只有在线程停止时才能完成。

提前致谢！

Answer 1

不，信号没有传递给应用程序。子应用程序将在信号发生时停止，并且您的 ptracing 进程将在下次调用 wait() 时收到通知。

你是对的 - 跟踪停止仅适用于主线程。

要获得您想要的行为，请在跟踪线程停止后立即挂起整个子进程（每个线程），方法是向进程 PID 发送 SIGSTOP，并在完成后使用 SIGCONT 恢复它：

wait3(&status, FLAGS, &u);

if (WIFSTOPPED(status))
    kill(pid, SIGSTOP);  /* Signal entire child process to stop */

switch (signal = WSTOPSIG(status))
{
  case SIGTRAP:
    do_some_analysis_of_the_child(pid, &status) // up to several ms
    break;
}

ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0); // discard signal, user_appl3 doesn't know anything about this SIGTRAP
kill(pid, SIGCONT);  /* Signal entire child process to resume */