程序博客网 > linux 查看阵列卡

基于ARM的Ptrace

来源：互联网 发布：linux 查看阵列卡 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 19:23

转：http://hi.baidu.com/harry_lime/item/cce5161e4af86d4a71d5e8ff

前面提到过打算研究一下基于ARM的Ptrace，并在Mobile上实现Hook. 今天程序调通了，记录如下.

平台：Android 2.3.3, 具体Linux Kernel和ARM的版本大家可以自己去查

目标：实现两个程序target和trace. target循环用printf打印语句，trace追踪target的系统调用并替换target的打印语句


在写程序之前查资料的过程中发现一个奇怪的事情，对于ARM ptrace研究实践的文章非常少，仅有的几篇也基本上都是胡言乱语，互相抄袭，根本无法测试通过。所以还是不要希望坐享其成，老老实实根据理论完成实践。


好，先从target开始. target还是相当简单的，写代码，下载ndk，交叉编译，上传到Android，运行，搞定. 以下是target代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
#include <stdio.h>
                                                                                                                             
int flag = 1;
int count = 0;
int main()
{
        char* str ="abcdef";
        while(flag)
        {
                printf("Target is running:%d\n", count);
                count++;
                sleep(3);
        }
        return0;
}

在Android上的运行情况：


rbserver@rbserver:~/ndk_test$ adb shell

# /data/harry/target

Target is running:0

Target is running:1

Target is running:2

Target is running:3


接下来是trace, 这个花了点时间, 主要是网上误导的资料太多, 轻信于人走了不少弯路。

第一步是要能成功attach并能捕获syscall, 代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc != 2) {
        printf("Usage: %s <pid to be traced>\n", argv[0], argv[1]);
        return1;
    }
                                                                                                 
    pid_t traced_process;
    intstatus;
    traced_process =atoi(argv[1]);
    if(0 != ptrace(PTRACE_ATTACH, traced_process, NULL, NULL))
    {
        printf("Trace process failed:%d.\n",errno);
        return1;
    }
    while(1)
    {
            wait(&status);
            if(WIFEXITED(status))
            {
                break;
            }
            tracePro(traced_process);
        ptrace(PTRACE_SYSCALL, traced_process, NULL, NULL);
    }
                                                                                                 
    ptrace(PTRACE_DETACH, traced_process, NULL, NULL);
                                                                                                 
    return0;
}

这一部分和x86的代码几乎没有任何区别，因为还没有涉及到寄存器，中断这些架构上的概念。

下面要解决的是如何获取syscall的调用号。这一点ARM和x86有很大的不同。

先看x86原先的代码：

1
2
3
4
5
orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, pid, 4 * ORIG_EAX, NULL);
if(orig_eax == SYS_write)
{
...
}

这样做的原因是在x86架构上，Linux所有的系统调用都是通过软中断 int 0x80来实现的，而系统调用号是存在寄存器EAX中的. 所以如果想获取系统调用号，只需要获取ORIG_EAX的值就可以了。


而在ARM架构上呢，所有的系统调用都是通过SWI来实现的. 虽然也是软中断，但方式不同，因为在ARM 架构中有两个SWI指令，分别针对EABI和OABI （关于EABI和OABI 大家可以搜索相关资料，它们是Linux针对ARM架构的两种系统调用指令）：

[EABI]

机器码：1110 1111 0000 0000 -- SWI 0

具体的调用号存放在寄存器r7中.


[OABI]

机器码：1101 1111 vvvv vvvv -- SWI immed_8

调用号进行转换以后得到指令中的立即数。立即数=调用号 | 0x900000


既然需要兼容两种方式的调用，我们在代码上就要分开处理。首先要获取SWI指令判断是EABI还是OABI，如果是EABI，可从r7中获取调用号。如果是OABI，则从SWI指令中获取立即数，反向计算出调用号。具体代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
long getSysCallNo(int pid)
{
        longscno = 0;
        structpt_regs regs;
        ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, NULL, &regs);
        scno = ptrace(PTRACE_PEEKTEXT, pid, (void*)(regs.ARM_pc - 4), NULL);
        if(scno == 0)
                return 0;
        /* Handle the EABI syscall convention.  We do not
           bother converting structures between the two
           ABIs, but basic functionality should work even
           if strace and the traced program have different
           ABIs.  */
        if(scno == 0xef000000) {
                scno = regs.ARM_r7;
        }else {
                if ((scno & 0x0ff00000) != 0x0f900000) {
                       return -1;
                }
                                                                                  
                /*
                * Fixup the syscall number
                */
                scno &= 0x000fffff;
        }
        returnscno;
                                                                                  
}

完成了这一步以后我们就可以利用trace打印出target所有的系统调用了。运行结果如下：


从结果可以看出，target每调用一次printf，会引发两次__NR_write调用（调用号为4）。


接下来我们也照葫芦画瓢，翻转__NR_write的输入字符串，全部代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/syscall.h>
    
int long_size = sizeof(long);
    
voidreverse(char *str)
{  
    inti, j;
    chartemp;
    for(i = 0, j =strlen(str) - 2; i <= j; ++i, --j) {
        temp = str[i];
        str[i] = str[j];
        str[j] = temp;
    }
    
}
    
voidgetdata(pid_t pid, longaddr,
        char*str, int len)
{  
    char*laddr;
    inti, j;
    unionu {
        longval;
        charchars[long_size];
    }data;
    i = 0;
    j = len / long_size;
    laddr = str;
    while(i < j) {
        data.val = ptrace(PTRACE_PEEKDATA,
                pid, addr + i * 4,
                NULL);
        memcpy(laddr, data.chars, long_size);
        ++i;
        laddr += long_size;
    }
    j = len % long_size;
    if(j != 0) {
        data.val = ptrace(PTRACE_PEEKDATA,
                pid, addr + i * 4,
                NULL);
        memcpy(laddr, data.chars, j);
    }
    str[len] ='\0';
}
    
voidputdata(pid_t pid, longaddr,
        char*str, int len)
{  
    char*laddr;
    inti, j;
    unionu {
        longval;
        charchars[long_size];
    }data;
    i = 0;
    j = len / long_size;
    laddr = str;
    while(i < j) {
        memcpy(data.chars, laddr, long_size);
        ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid,
                addr + i * 4, data.val);
        ++i;
        laddr += long_size;
    }
    j = len % long_size;
    if(j != 0) {
        memcpy(data.chars, laddr, j);
        ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid,
                addr + i * 4, data.val);
    }
}
    
longgetSysCallNo(intpid, struct pt_regs *regs)
{
    longscno = 0;
    ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, NULL, regs);
    scno = ptrace(PTRACE_PEEKTEXT, pid, (void*)(regs->ARM_pc - 4), NULL);
    if(scno == 0)
        return0;
         
    if(scno == 0xef000000) {
        scno = regs->ARM_r7;
    }else {
        if((scno & 0x0ff00000) != 0x0f900000) {
            return -1;
        }
    
        /*
         * Fixup the syscall number
         */
        scno &= 0x000fffff;
    }
    returnscno;
    
}
    
voidtracePro(int pid)
{
    longscno=0;
    longregV=0;
    structpt_regs regs;
    char* str;
    
    scno = getSysCallNo(pid, &regs);
    if(scno == __NR_write)
    {
        str = (char *)calloc(1, (regs.ARM_r2+1) *sizeof(char));
        getdata(pid, regs.ARM_r1, str, regs.ARM_r2);
        reverse(str);
        putdata(pid, regs.ARM_r1, str, regs.ARM_r2);
    
        printf("Reverse str.\n");
    
    }
}
    
intmain(int argc, char *argv[])
{  
    if(argc != 2) {
        printf("Usage: %s <pid to be traced>\n", argv[0], argv[1]);
    return1;
    }
        
    pid_t traced_process;
    intstatus;
    traced_process =atoi(argv[1]);
    if(0 != ptrace(PTRACE_ATTACH, traced_process, NULL, NULL))
    {
        printf("Trace process failed:%d.\n",errno);
    return1;
    }
    while(1)
    {
        wait(&status);
        if(WIFEXITED(status))
        {
            break;
        }
        tracePro(traced_process);
    ptrace(PTRACE_SYSCALL, traced_process, NULL, NULL);
    }
    
    ptrace(PTRACE_DETACH, traced_process, NULL, NULL);
        
    return0;
}

测试通过，输出如下：


好了，到目前为止我们在Linux+ARM的架构上实现了一个完整的ptrace hook应用，下一步考虑进行实战，hook系统的常驻进程，达到干预其它程序的效果。

 
转：http://hi.baidu.com/harry_lime/item/0109173da8c3909d633affa5
基于ARM的Ptrace (二)
 

基于ARM的Ptrace (二)

上次在研究Ptrace for Android的时候漏了一个东西，如何hook并修改除了Syscall 以外的函数，今天顺便实现一下。

平台：Android 2.3.3

目标：利用Ptrace拦截进程的自定义函数并修改逻辑。


先看目标进程，代码相当简单：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
#include <stdio.h>
       
int flag = 1;
int count = 0;
       
int sub()
{
    printf("Sub call.\n");
    return1;
}
       
int main()
{  
    while(flag)
    {
        printf("Sub return:%d\n", sub());
        count++;
        sleep(3);
    }
    return0;
}

我们要做的是拦截自定义函数sub()，修改函数，跳过printf语句并把返回值改成2.

基本思路是利用Ptrace attach 以后找到函数代码段的入口点，修改相应的代码即可。如何找到函数入口点？静态看或者动态调都可以。我们代码简单，静态看就好了。


静态看的过程并不如想象的顺利，原因是IDA这货真心坑爹，解析Thumb和ARM的混合代码竟然会出错：



只好手动修改一下便于查看：


一目了然，0x84D0处开始返回指针压栈，我们只需要从0x84D2开始把代码改成如下就可以了：

1
2
MOVS R0, #2
POP {R3, PC}


因而得出trace的代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/syscall.h>
  
int long_size = sizeof(long);
  
voidputdata(pid_t pid, longaddr,
        char*str, int len)
{  
    char*laddr;
    inti, j;
    unionu {
        longval;
        charchars[long_size];
    }data;
    i = 0;
    j = len / long_size;
    laddr = str;
    while(i < j) {
        memcpy(data.chars, laddr, long_size);
        ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid,
                addr + i * 4, data.val);
        ++i;
        laddr += long_size;
    }
    j = len % long_size;
    if(j != 0) {
        memcpy(data.chars, laddr, j);
        ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid,
                addr + i * 4, data.val);
    }
}
  
voidtracePro(int pid)
{
    intlen = 4;
    charinsertcode[] = "\x02\x20\x08\xBD";
      
    putdata(pid, 0x84d2, insertcode, len);
}
  
int main(int argc,char *argv[])
{  
    if(argc != 2) {
        printf("Usage: %s <pid to be traced>\n", argv[0], argv[1]);
    return1;
    }
      
    pid_t traced_process;
    intstatus;
    traced_process =atoi(argv[1]);
    if(0 != ptrace(PTRACE_ATTACH, traced_process, NULL, NULL))
    {
        printf("Trace process failed:%d.\n",errno);
    return1;
    }
      
    tracePro(traced_process);
    ptrace(PTRACE_DETACH, traced_process, NULL, NULL);
    return0;
}


上传至模拟器调试，一次成功：



0 0
linux 查看阵列卡 linux 查看阵列卡
原创粉丝点击
热门IT博客
显卡测试软件显卡测试软件
sql case when insql case when in
linux openssl 使用
php完全自学手册 pdf
复杂网络信息可信度
哪个手机壁纸软件最好
淘宝小红书
淘宝商城广场舞服装
知与行杂志马克思
cellquest软件下载
js获取图片base64编码
学天猫美工
北京java工程师月薪
免费手机饲料配方软件
js软键盘关闭事件
复旦大学材料系 知乎
笔记本屏幕调色软件
java 食品库存管理
ubuntu编译安装php7.1
三星手机数据导出
热门问题 老师的惩罚 人脸识别 我在镇武司摸鱼那些年 重生之率土为王 我在大康的咸鱼生活 盘龙之生命进化 天生仙种 凡人之先天五行 春回大明朝 姑娘不必设防，我是瞎子 临港新城买房后悔 上海临港新城 临沂临港经济开发区 临港购房新政 上海临港股票 临港新城房价 临港新片区范围 上海临港新城房价 临港自贸区新片区 临港经济开发区 临港自贸新片区 上海临港新片区揭牌 上海临港新片区 三年后预测临港房价 上海自贸区临港新片区 胶南临港工业园招聘 上海临港有哪些大学 上海浦东临港碧云壹零 上海市临港科技学校 上海临港股吧 中山家具批发城 中山家具批发 中山家具 中山实木家具城 绩溪 西安蓝田县 建始 莱州市 陕西省西安市 临潼区 西华 虹口 蓬莱市 西安市蓝田县 长海县 松江省 西安省 陕西蓝田 钟楼 岳阳临湘 临湘

程序博客网，程序员的互联网技术博客家园。csdn论坛精品 msdn技术资料都在这里