通过EFAULT将mprotect系统调用注入跟踪进程失败

Question

我正在向一个跟踪过程中注入一个mprotect调用：

static int inject_mprotect(pid_t child, void *addr, size_t len, int prot)
{
    // Machine code:
    //  int $0x80       (system call)
    //  int3            (trap)
    char code[] = {0xcd,0x80,0xcc,0};
    char orig_code[3];
    struct user_regs_struct regs;
    struct user_regs_struct orig_regs;

    // Take a copy of current state
    __check_ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, &orig_regs);
    getdata(child, INSTRUCTION_POINTER(regs), orig_code, 3);

    // Inject the code, update registers
    putdata(child, INSTRUCTION_POINTER(regs), code, 3);
    __check_ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, &regs);
    XAX_REGISTER(regs) = MPROTECT_SYSCALL;
    MPROTECT_ARG_START(regs) = (unsigned long)addr;
    MPROTECT_ARG_LEN(regs) = len;
    MPROTECT_ARG_PROT(regs) = prot;   
    __check_ptrace(PTRACE_SETREGS, child, NULL, &regs);

    // Snip

但是调用失败，返回-14 (EFAULT)。我查看了mprotect源代码(内核3.13)，不明白为什么我的系统调用会返回这个源代码。

如果我跟踪注入的调用并打印出寄存器，我会看到以下内容：

SIGTRAP: eip: 0x34646ef8d4, syscall 10, rc = -38
PARENT 10 MPROTECT(start: 0x00007f45b9611000, len: 4096, prot: 0)
EIP: 0x00000034646ef8d4 AX: 0xffffffffffffffda  BX: 0x0000000000000005  CX: 0xffffffffffffffff
 DX: 0x0000000000000000 DI: 0x00007f45b9611000  BP: 0x00007fffcb93bc20  SI: 0x0000000000001000
 R8: 0x0000000000000000 R9: 0x0000000000000000  R10: 0x0000000000000000
SIGTRAP: eip: 0x34646ef8d4, syscall 10, rc = -14 Bad address (trap after system call exit)

为了验证系统调用格式，我向子节点添加了一个mprotect调用，并将其参数和寄存器转储出来：

SIGTRAP: eip: 0x34646ef927, syscall 10, rc = -38
CHILD  10 MPROTECT(start: 0x00007f45b9611000, len: 4096, prot: 0)
EIP: 0x00000034646ef927 AX: 0xffffffffffffffda  BX: 0x0000000000000005  CX: 0xffffffffffffffff
 DX: 0x0000000000000000 DI: 0x00007f45b9611000  BP: 0x00007fffcb93bc20  SI: 0x0000000000001000
 R8: 0x000000000000004e R9: 0x746f72706d206c6c  R10: 0x00007fffcb93b9a0
SIGTRAP (child return): eip: 0x34646ef927, syscall 10, rc = 0

孩子的电话成功了。因此，假设我使用相同的参数进行相同的系统调用(10)，为什么注入的调用在子调用成功的情况下EFAULT失败？

调用之间的唯一区别是regs.r8、regs.r9和regs.r10中的一些垃圾，然而，基于64 --我不认为这些寄存器的内容会影响系统调用。

Answer 1

这个问题与这个问题有关: i386和x86_64对系统调用使用不同的调用约定。示例代码使用int 0x80，i386变体，但syscall_number = 10，mprotect的64位syscall编号。根据这份清单的说法，在32位环境中，syscall 10与这份清单相互响应，可以返回EFAULT (Bad address).

在64位平台上，以一致的方式使用32位或64位的变体解决问题。