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Linux内核进程管理子系统有什么第三十八回 —— 进程主结构详解（34）

news 2025/8/30 16:08:24

接前一篇文章：Linux内核进程管理子系统有什么第三十七回 —— 进程主结构详解（33）

本文内容参考：

Linux内核进程管理专题报告_linux rseq-CSDN博客

《趣谈Linux操作系统核心原理篇：第三部分进程管理》—— 刘超

《图解Linux内核基于6.x》 —— 姜亚华机械工业出版社

特此致谢！

进程管理核心结构 —— task_struct

8. 进程权限相关成员

进程权限相关成员包括以下几个：

	/* Process credentials: *//* Tracer's credentials at attach: */const struct cred __rcu		*ptracer_cred;/* Objective and real subjective task credentials (COW): */const struct cred __rcu		*real_cred;/* Effective (overridable) subjective task credentials (COW): */const struct cred __rcu		*cred;

这几个字段的描述如下：

上一回讲了Subjective和Objective的概念，Subjective说白了就是“我能操作谁”，而Objective则是“谁能操作我”。

那么相对应地：

（1）struct cred *real_cred

real_cred字段是一个指针，指向主体和真实客体证书。

real_cred代表谁能操作本进程。实质上就是我这个进程操作别人时所具有的权限是什么。

（2）struct cred *cred

cred字段也是一个指针，指向有效客体证书。

cred代表本进程能操作谁。实质上就是别人操作我这个进程时需要具有的权限是什么。

（3）struct cred *ptracer_cred

要弄清楚这个字段的含义，需要先对ptrace进行知识补强。

知识补强 —— ptrace

如果想在用户空间程序中实现或模拟对进程的跟踪（trace）功能，特别是想要“attach”（附着）到一个特定的进程，可以使用多种方法。例如，使用ptrace（process trace）系统调用。

ptrace是一种机制，允许一个进程（称为tracer）监控另一个进程（称为trace）的执行。这在调试和系统监控方面非常有用。

使用ptrace机制的一般流程如下：

1）包含必要的头文件

首先需要包含<sys/ptrace.h>和<sys/types.h>等头文件。

#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

2）使用ptrace附加到进程

可以使用ptrace函数配合PTRACE_ATTACH选项来附加到目标进程。

pid_t pid = 1234; // 目标进程的PIDif (ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL) == -1) {perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);
}// 等待目标进程状态改变
waitpid(pid, NULL, 0);

3）执行跟踪操作

一旦附加成功，就可以读取或修改寄存器、内存等，或者简单地继续执行进程。

// 继续执行目标进程
if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, NULL) == -1) {perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);
}

4）分离进程

当完成跟踪后，应该使用PTRACE_DETACH选项来分离进程。

if (ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL) == -1) {perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);
}

将以上步骤综合起来的完整ptrace示例代码如下：

#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc, char **argv)
{pid_t pid = 1234; //目标进程的PID，需要根据实际情况修改long w;if (ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL) == -1){perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);}waitpid(pid, &w, 0); //等待子进程状态改变printf("Attached to process %d\n", pid);if (ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, NULL) == -1){ //继续执行目标进程perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);}waitpid(pid, &w, 0); //等待子进程状态改变以继续执行或停止等操作...//更多操作...if (ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL) == -1){ //分离进程perror("ptrace");exit(EXIT_FAILURE);}printf("detached from process %d\n", pid);return 0;
}

注意：