Linux系统调用函数

• copy_from_user

函数的目的是从用户空间拷贝数据到内核空间，失败返回没有被拷贝的字节数，成功返回0.

这么简单的一个函数却含盖了许多关于内核方面的知识,比如内核关于异常出错的处理.从用户空间拷贝
数据到内核中时必须非常小心,如果用户空间的数据地址是个非法的地址,或是超出用户空间的范围，或是
那些地址还没有被映射到，都可能对内核产生很大的影响，如oops，或者被造成系统安全的影响.所以
copy_from_user函数的功能就不只是从用户空间拷贝数据那样简单了，它还要做一些指针检查以及处理这些
问题的方法.下面我们来仔细分析下这个函数.函数原型在[arch/i386/lib/usercopy.c]中

unsigned long
copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
{
might_sleep(); 
if (access_ok(VERIFY_READ, from, n))
n = __copy_from_user(to, from, n);
else
memset(to, 0, n);
return n;
}

首先这个函数是可以睡眠的,它调用might_sleep()来处理，它在include/linux/kernel.h中定义，
本质也就是调用schedule()，转到其他进程.接下来就要验证用户空间地址的有效性.它在
[/include/asm-i386/uaccess.h]中定义.
#define access_ok(type,addr,size) (likely(__range_ok(addr,size) == 0)),进一步调用__rang_ok
函数来处理,它所做的测试很简单,就是比较addr+size这个地址的大小是否超出了用户进程空间的大小，
也就是0xbfffffff.可能有读者会问，只做地址范围检查，怎么不做指针合法性的检查呢，如果出现前面
提到过的问题怎么办?这个会在下面的函数中处理,我们慢慢看.在做完地址范围检查后,如果成功则调用
__copy_from_user函数开始拷贝数据了，如果失败的话，就把从to指针指向的内核空间地址到to+size范围
填充为0

 

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• ptrace系统调用

 1.在Linux系统中，进程状态除了我们所熟知的TASK_RUNNING，TASK_INTERRUPTIBLE，TASK_STOPPED等，还有一个TASK_TRACED。这表明这个进程处于什么状态？
2.strace可以方便的帮助我们记录进程所执行的系统调用，它是如何跟踪到进程执行的？
3.gdb是我们调试程序的利器，可以设置断点，单步跟踪程序。它的实现原理又是什么？

所有这一切的背后都隐藏着Linux所提供的一个强大的系统调用ptrace().

ptrace系统调从名字上看是用于进程跟踪的，它提供了父进程可以观察和控制其子进程执行的能力，并允许父进程检查和替换子进程的内核镜像(包括寄存器)的值。其基本原理是: 当使用了ptrace跟踪后，所有发送给被跟踪的子进程的信号(除了SIGKILL)，都会被转发给父进程，而子进程则会被阻塞，这时子进程的状态就会被系统标注为TASK_TRACED。而父进程收到信号后，就可以对停止下来的子进程进行检查和修改，然后让子进程继续运行。