feat(ptrace): 初步实现ptrace系统调用（1/2），并完善信号处理机制

[oeasy1412]

feat(ptrace): 初步实现ptrace系统调用并完善信号处理机制

概述

本PR实现了Linux兼容的ptrace系统调用，包括进程跟踪、信号拦截、系统调用监控等核心功能。实现严格遵循Linux 6.6.21源码语义，为DragonOS提供初步的调试器支持（如gdb、strace）的能力。

主要功能

1. PTRACE_TRACEME 完整实现

• 子进程主动声明自己被父进程跟踪
• 实现信号拦截机制，子进程接收到信号时通知父进程

2. PTRACE_ATTACH / PTRACE_DETACH 完整实现

• 支持跟踪器附加到任意进程
• 支持分离跟踪，恢复目标进程正常运行
• 正确处理SIGSTOP信号的发送与恢复

3. PTRACE_SYSCALL 部分实现

• 系统调用入口/出口拦截
• 跟踪进程的系统调用执行
• 配合PTRACE_SETOPTIONS实现syscall追踪模式

4. PTRACE_PEEKDATA / PTRACE_POKEDATA 部分实现

• 读取/写入被跟踪进程的内存
• 安全的跨进程内存访问

5. PTRACE_GETREGS 部分实现

• 获取被跟踪进程的寄存器状态
• 返回Linux兼容的user_regs_struct结构

核心实现

新增文件

• kernel/src/process/ptrace.rs - ptrace核心逻辑

  • ptrace_stop: 进程停止与唤醒机制
  • ptrace_signal: 信号拦截与注入
  • ptrace_notify: 通知追踪者事件发生

• kernel/src/process/syscall/sys_ptrace.rs - ptrace系统调用入口

  • 请求分发与参数验证
  • 权限检查（CAP_SYS_PTRACE）

• user/apps/c_unitest/test_ptrace.c - ptrace功能测试用例

修改文件

• kernel/src/process/mod.rs - 添加ptrace相关进程状态管理
• kernel/src/process/exit.rs - 处理被跟踪进程的退出通知
• kernel/src/arch/x86_64/syscall/mod.rs - 系统调用拦截支持
• kernel/src/ipc/signal.rs - 信号处理与ptrace集成
• kernel/src/ipc/signal_types.rs - 添加ptrace相关的siginfo类型定义

测试验证

测试用例输出（与Linux 6.6.21行为一致）

=== Testing PTRACE_TRACEME ===
Child ready for tracing
Child stopped by signal 19 (Stopped (signal))
Child exited with status 0

=== Testing PTRACE_ATTACH/DETACH ===
target process 100 waiting...
Tracer attaching to target 100
target stopped by signal 19 (Stopped (signal))
Tracer detaching from target
target received 18 (Continued)
target exited with status 0

# TODO 
=== Testing PTRACE_SYSCALL ===

=== Testing PTRACE_PEEKDATA ===

后续工作

• PTRACE_SINGLESTEP 单步执行支持
• PTRACE_CONT 恢复执行支持
• 更多PTRACE_SETOPTIONS选项支持
• PTRACE_GETREGSET/SETREGSET 支持

[sparkzky]

2 months ago...