ptrace 信号注入与抑制

当 tracer 跟踪到信号传递停止状态的时候，应通过调用重启被跟踪的线程

ptrace(PTRACE_restart, pid, 0, sig)

1. 信号注入的基本流程

• 触发条件：当被跟踪进程（tracee）因信号传递停止（signal-delivery-stop）时（如接收到 SIGSTOP），跟踪器（tracer）通过 ptrace(PTRACE_restart, pid, 0, sig) 重启 tracee。

  • sig 参数的作用：

    ◦ sig=0：不传递任何信号，仅继续执行。

    ◦ sig≠0：向 tracee 注入指定信号（如 SIGCONT）。

  • 信号替换：注入的信号可以与原信号（WSTOPSIG(status)）不同，允许跟踪器修改信号行为。

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2. 信号抑制的副作用

• 系统调用中断：即使信号被抑制（不传递给 tracee），仍会导致 tracee 的系统调用提前返回（EINTR）。
  • 自动重启：多数系统调用会自动重启（包括本不可重启的如 poll），但某些内核 bug 可能导致意外 EINTR。
• 抑制范围：仅阻止信号处理程序的执行，不抑制信号的副作用（如 SIGCONT 唤醒进程组）。

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3. 信号注入的限制

• 仅限信号传递停止：
  • 在 信号传递停止 时（如因 SIGSTOP 暂停），注入的信号会被处理。
  • 在其他停止状态（如 组停止、系统调用停止）时，即使 sig≠0，信号也可能被静默忽略。
• 典型误用：跟踪器误将组停止（group-stop）当作信号传递停止，尝试注入信号（如 SIGSTOP）但失败，导致 tracee 继续执行。

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4. 特殊信号的行为

• SIGCONT：
  • 优先唤醒：在信号传递停止前，会先唤醒组停止的进程（无法抑制此副作用）。
  • 可能伴随其他信号：若唤醒时有其他挂起信号（如 SIGTERM），tracee 可能先处理这些信号而非 SIGCONT。
• 停止信号（如 SIGSTOP）：
  • 在信号注入后触发组停止（可被跟踪器抑制）。
  • 历史限制：Linux 2.4 及之前版本无法注入 SIGSTOP。

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5. 实用建议

• 避免通过 ptrace 伪造信号：应使用 tgkill(2) 直接发送信号。
• 注意信号优先级：SIGCONT 的唤醒副作用可能改变预期流程，需额外处理挂起信号。

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总结

• 信号注入：用于在信号传递停止时修改或屏蔽信号。
• 信号抑制：仅阻止信号处理程序，不消除信号对系统调用的中断效应。
• 关键限制：注入仅在特定停止状态有效，且需区分信号传递停止与组停止。

这一机制常用于调试器（如 GDB）控制被调试进程的信号处理，但需谨慎处理边界条件和内核版本差异。