it-swarm.cn

我如何在Linux下从/ proc / $ pid / mem中读取?

Linux proc(5)手册页 告诉我/proc/$pid/mem“可用于访问进程的内存页面”。但是直接尝试使用它只会给我

$ cat /proc/$$/mem /proc/self/mem
cat: /proc/3065/mem: No such process
cat: /proc/self/mem: Input/output error

为什么cat无法打印自己的内存(/proc/self/mem)?当我尝试打印命令行管理程序的内存时,这个奇怪的“没有这样的过程”错误是什么(/proc/$$/mem,显然该进程存在)?我如何阅读/proc/$pid/mem, 然后?

144

_/proc/$pid/maps_

_/proc/$pid/mem_显示了$ pid的内存内容,其映射方式与该过程相同,即,伪代码中偏移量为x的字节文件与该过程中地址x处的字节相同。如果在此过程中未映射地址,则从文件中的相应偏移量读取将返回EIO(输入/输出错误)。例如,由于进程中的第一页从未映射过(因此,对NULL指针的引用完全失败,而不是意外访问实际内存),因此读取_/proc/$pid/mem_的第一个字节总是会产生I/O错误。

找出映射过程存储器哪些部分的方法是读取_/proc/$pid/maps_。该文件每个映射区域包含一行,如下所示:

_08048000-08054000 r-xp 00000000 08:01 828061     /bin/cat
08c9b000-08cbc000 rw-p 00000000 00:00 0          [heap]
_

前两个数字是区域的边界(第一个字节的地址和后一个字节的地址,以六进制表示)。下一列包含权限,如果这是文件映射,则包含有关文件的一些信息(偏移量,设备,索引节点和名称)。有关更多信息,请参见 proc(5) 手册页或 了解Linux/proc/id/maps

这是一个概念验证脚本,用于转储其自身内存的内容。

_#! /usr/bin/env python
import re
maps_file = open("/proc/self/maps", 'r')
mem_file = open("/proc/self/mem", 'r', 0)
for line in maps_file.readlines():  # for each mapped region
    m = re.match(r'([0-9A-Fa-f]+)-([0-9A-Fa-f]+) ([-r])', line)
    if m.group(3) == 'r':  # if this is a readable region
        start = int(m.group(1), 16)
        end = int(m.group(2), 16)
        mem_file.seek(start)  # seek to region start
        chunk = mem_file.read(end - start)  # read region contents
        print chunk,  # dump contents to standard output
maps_file.close()
mem_file.close()
_

_/proc/$pid/mem_

如果您尝试从另一个进程的mem伪文件中读取该文件,将无法正常工作:您将收到ESRCH(无此类进程)错误。

_/proc/$pid/mem_(_r--------_)的权限比实际情况要宽松。例如,您不应该能够读取setuid进程的内存。此外,尝试在修改进程的同时读取进程的内存可能会使读者对内存有不一致的看法,更糟糕的是,有些竞争条件可能会跟踪Linux内核的较早版本(根据 此lkml线程 ,尽管我不知道细节)。因此,需要进行其他检查:

  • 想要从_/proc/$pid/mem_读取的进程必须使用带有_PTRACE_ATTACH_标志的 ptrace )附加到该进程。这是调试器在开始调试进程时所做的工作。这也是 strace 对进程的系统调用所做的事情。读者完成从_/proc/$pid/mem_的读取后,应通过使用_PTRACE_DETACH_标志调用ptrace进行分离。
  • 观察到的进程一定不能运行。通常,调用ptrace(PTRACE_ATTACH, …)将停止目标进程(它发送STOP信号),但是存在竞争条件(信号传递是异步的),因此跟踪程序应调用wait(如 ptrace(2) 中所述)。

以root用户身份运行的进程可以读取任何进程的内存,而无需调用ptrace,但是必须停止观察到的进程,否则读取仍将返回ESRCH

在Linux内核源代码中,在_/proc_中提供按进程条目的代码在 _fs/proc/base.c_ 中,而从_/proc/$pid/mem_读取的函数是 _mem_read_ 。附加检查由 _check_mem_permission_ 执行。

这是一些附加到进程并读取mem文件的块的示例C代码(省略了错误检查):

_sprintf(mem_file_name, "/proc/%d/mem", pid);
mem_fd = open(mem_file_name, O_RDONLY);
ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL);
waitpid(pid, NULL, 0);
lseek(mem_fd, offset, SEEK_SET);
read(mem_fd, buf, _SC_PAGE_SIZE);
ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
_

我已经发布了一个概念证明脚本,用于将_/proc/$pid/mem_转储到另一个线程上

146

此命令(来自gdb)可靠地转储内存:

gcore pid

转储可以很大,使用-o outfile如果您当前的目录空间不足。

28
Tobu

当您执行cat /proc/$$/mem时,变量$$由bash求值,bash将插入其自己的pid。然后,它执行具有不同pid的cat。您最终以cat尝试读取其父进程bash的内存。由于非特权进程只能读取自己的内存空间,因此内核拒绝了它。

这是一个例子:

$ echo $$
17823

请注意$$的计算结果为17823。让我们看看是哪个进程。

$ ps -ef | awk '{if ($2 == "17823") print}'
bahamat  17823 17822  0 13:51 pts/0    00:00:00 -bash

这是我目前的Shell。

$ cat /proc/$$/mem
cat: /proc/17823/mem: No such process

在这里$$的计算结果为17823,这是我的Shell。 cat无法读取我的Shell的内存空间。

12
bahamat

这是我用C编写的一个小程序:

用法:

memdump <pid>
memdump <pid> <ip-address> <port>

该程序使用/ proc/$ pid/maps查找进程的所有映射内存区域,然后一次从一页/ proc/$ pid/mem中读取这些区域。这些页面被写入标准输出或IP地址和TCP您指定的端口。

代码(在Android上测试,需要超级用户权限):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

void dump_memory_region(FILE* pMemFile, unsigned long start_address, long length, int serverSocket)
{
    unsigned long address;
    int pageLength = 4096;
    unsigned char page[pageLength];
    fseeko(pMemFile, start_address, SEEK_SET);

    for (address=start_address; address < start_address + length; address += pageLength)
    {
        fread(&page, 1, pageLength, pMemFile);
        if (serverSocket == -1)
        {
            // write to stdout
            fwrite(&page, 1, pageLength, stdout);
        }
        else
        {
            send(serverSocket, &page, pageLength, 0);
        }
    }
}

int main(int argc, char **argv) {

    if (argc == 2 || argc == 4)
    {
        int pid = atoi(argv[1]);
        long ptraceResult = ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL);
        if (ptraceResult < 0)
        {
            printf("Unable to attach to the pid specified\n");
            return;
        }
        wait(NULL);

        char mapsFilename[1024];
        sprintf(mapsFilename, "/proc/%s/maps", argv[1]);
        FILE* pMapsFile = fopen(mapsFilename, "r");
        char memFilename[1024];
        sprintf(memFilename, "/proc/%s/mem", argv[1]);
        FILE* pMemFile = fopen(memFilename, "r");
        int serverSocket = -1;
        if (argc == 4)
        {   
            unsigned int port;
            int count = sscanf(argv[3], "%d", &port);
            if (count == 0)
            {
                printf("Invalid port specified\n");
                return;
            }
            serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
            if (serverSocket == -1)
            {
                printf("Could not create socket\n");
                return;
            }
            struct sockaddr_in serverSocketAddress;
            serverSocketAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[2]);
            serverSocketAddress.sin_family = AF_INET;
            serverSocketAddress.sin_port = htons(port);
            if (connect(serverSocket, (struct sockaddr *) &serverSocketAddress, sizeof(serverSocketAddress)) < 0)
            {
                printf("Could not connect to server\n");
                return;
            }
        }
        char line[256];
        while (fgets(line, 256, pMapsFile) != NULL)
        {
            unsigned long start_address;
            unsigned long end_address;
            sscanf(line, "%08lx-%08lx\n", &start_address, &end_address);
            dump_memory_region(pMemFile, start_address, end_address - start_address, serverSocket);
        }
        fclose(pMapsFile);
        fclose(pMemFile);
        if (serverSocket != -1)
        {
            close(serverSocket);
        }

        ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, NULL);
        ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
    }
    else
    {
        printf("%s <pid>\n", argv[0]);
        printf("%s <pid> <ip-address> <port>\n", argv[0]);
        exit(0);
    }
}
8
Tal Aloni