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  • Resolvendo um desafio de CTF com bash e força bruta

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    gzn

    Caro leitor, você gosta de desafios? Neste artigo vou contar como resolvi um desafio de engenharia reversa do Shellterlabs, mas sem usar um disassembly!

    Para quem não é acostumado com o termo, de acordo com o grupo CTF-BR!, um CTF (Capture The Flag) nada mais é do que uma competição que envolve diversas áreas mas principalmente as áreas ligadas à segurança da informação. No Papo Binário também há um vídeo sobre o assunto.

    O desafio em questão é o Shellter Hacking Express Acidentalmente. Em sua descrição, há a seguinte frase: Acidentalmente codificamos a chave.

    Isso não diz muita coisa mas ao baixar o binário, percebemos que há dois arquivos:

    tar tf ~/Downloads/e74a74b5-86cf-4cb3-a5bb-18a36ef067cf.tgz
    RevEng400/
    RevEng400/encoder
    RevEng400/key.enc
    

    Usando o comando file, verifiquei de que tipo são os arquivos extraídos:

    cd RevEng400/
    $ file *
    encoder: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux.so.2, for GNU/Linux 2.2.5, stripped
    key.enc: data

    Ao ver que o encoder é um binário ELF, fui direto analisar seu código num disassembler usando objdump e gdb, mas percebi que o binário não continha os símbolos, o que torna sua análise um pouco mais difícil.

    Sendo iniciante em engenharia reversa e depois de horas analisando a função de cifragem, confesso que fiquei sem saber para onde ir (já viu algum apressadinho tentando aprender a tocar guitarra? Pois é, já quer ir lá tocar aquele solo, e na velocidade Steve Vai, aí não dá né? rs) e desisti, mas não por muito tempo (ei crianças, nunca desistam dos seus sonhos viu! rs), e procurei o nosso querido prof. @Fernando Mercês lá no servidor do Discord, que me deu umas dicas. Segue trecho da conversa:

    > @fernandom @gzn sei que vc ta treinando ER, mas nem precisa disassemblar esse binario pra esse desafio nego
    > se vc olhar bem, vai ver que a saída do encoder tem o tamanho da string de entrada + o byte 0x03 no final
    > olhando a chave encodada (key.enc), é razoável admitir que ela tenha 16 caracteres então
    > você só precisa encontrar qual deles é o 0xef .. um loop com bash mata
    > supondo que seja o 'A'... então 'A' -> 0xef, aí você vai precisar da letra que gera o 0xf9 e assim sucessivamente, até chegar em 16

    Já ouviu a expressão "pensar fora da caixa"? Pois é! Por que eu fui direto disassemblar? Esse é um dos problemas quando nós estamos começando: às vezes a gente acha que o método mais difícil deve ser o único ou o melhor para se resolver problemas, mas nem sempre é assim. Daí pensei: se o Mercês falou que não é muito difícil, vamos ao menos tentar não é?

    Bem, a primeira coisa que fiz foi ver uma maneira de imprimir o conteúdo do binário em hexadecimal. Para isso criei um pequeno script que usa o hexdump para me dar uma saída somente com os bytes em hexadecimal do parâmetro que receber. Chamei o script de hexdump.sh e depois dei permissão de execução nele (chmod +x). Seu conteúdo é o seguinte:

    #!/bin/sh
    hexdump -v -e '/1 "%02X "' $1

    Então comecei os testes:

    for letra in 0 A a; do echo -n "$letra "; ./encoder $letra | ./hexdump.sh; echo; done
    0 7F 01
    A F7 02
    a F7 03

    Parece que nem sempre o final é 0x03... Bem, fui verificar o conteúdo do arquivo key.enc e encontrei isso:

    ./hexdump.sh < key.enc
    EF F9 42 09 A3 1A 43 F7 8C 8B BB 22 2A C2 A3 14 03 

    Pela lógica, já que essa é a chave codificada, se eu passar a chave correta original em texto como parâmetro para o binário encode ele terá que gerar a sequência acima. Seguindo a dica do Mercês, usei o próprio bash para tentar quebrar o desafio, primeiro mostrando o conteúdo em hexadecimal da chave codificada, depois iterando pelos caracteres possíveis e filtrando pelo primeiro byte dela:

    hexdump.sh < key.enc; echo
    
    for ((i=32;i<=126;i++)); do
    > l=$(printf "\x$(printf "%x" $i)")
    > echo -n "$l "
    > ./encoder "$l" | ./hexdump.sh
    > echo
    done | grep 'EF'

    Este código basicamente faz:

    • Mostra os bytes em hexadecimal da chave a cada vez que executarmos esse comando (só pra saber qual byte é o próximo).
    • Itera por todos caracteres imprimíveis da tabela ASCII (faixa de 32 à 126 em decimal).
      • Imprime o caractere na tela sem a quebra de linha.
      • Passa essa letra para como argumento para o binário encode e imprime a saída dele em hexadecimal.
    • Por fim, usa o grep para encontrar uma combinação que tenha o próximo byte da chave.

    Partindo para um exemplo prático, fui tentar encontrar a primeira letra dessa chave, sabendo que sua versão codificada deve resultar no byte 0xEF:

    ./hexdump.sh < key.enc; echo
    EF F9 42 09 A3 1A 43 F7 8C 8B BB 22 2A C2 A3 14 03 
    
    for ((i=32;i<=126;i++)); do
    > caractere=$(printf "\x$(printf "%x" $i)")
    > echo -n "$caractere ";./encoder "$l" | ./hexdump
    > echo
    done | grep 'EF'
    " EF 01 
    B EF 02 
    b EF 03

    Conforme pode ver acima, encontrei três caracteres diferentes que, quando encodados pelo encoder, geram o byte 0xEF: ", B, e b. Escolhi seguir com o B, prefixando-o na chave para dar sequência ao script e ver se encontramos o caractere que resulta no próximo byte da chave codificada (0xF9):

    ./hexdump.sh < key.enc; echo
    EF F9 42 09 A3 1A 43 F7 8C 8B BB 22 2A C2 A3 14 03 
    
    for ((i=32;i<=126;i++)); do
    > caractere=$(printf "\x$(printf "%x" $i)")
    > echo -n "B${caractere} "
    > ./encoder "B$l" | ./hexdump
    > echo
    done | grep 'EF F9'
    % EF F9 01 
    E EF F9 02 
    e EF F9 03 
    
    

    Mais uma vez encontrei três opções. Foi só continuar este processo até encontrar a chave que gera os exatos 16 bytes do arquivo key.enc.

    Aproveitei e automatizei um brute forcer com Python:

    #!/usr/bin/env python3
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    import subprocess
    
    def encode(arg):
        result = subprocess.run(['./encoder', arg], stdout=subprocess.PIPE)
        return result.stdout
    
    def loadKey():
        key_enc = []
        with open('./key.enc', 'rb') as file:
            while True:
                byte = file.read(1)
                if byte:
                    # a ordem dos bytes aqui não importa (porque trata-se apenas de 1 byte), mas é necessário especificar
                    key_enc.append(int.from_bytes(byte, byteorder='little'))
                else:
                    break
        return key_enc
    
    def permutations(key='', key_enc=loadKey(), key_i=0):
        if key_i == len(key_enc) - 1:
            print(key)
            return
        for char in (chr(i) for i in range(32, 127)):
            result = encode(key + char)
            if result[key_i] == key_enc[key_i] and key_i < len(key_enc):
                permutations(key=key + char, key_enc=key_enc, key_i=key_i + 1)
    
    def main():
        permutations()
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

    Saída codificada em base64 (pra não estragar a brincadeira de quem vai tentar resolver o desafio por conta própria):

    QmV3aXRjaGluZyBTZXh0LwpCZXdpdGNoaW5nIFNleHRPCkJld2l0Y2hpbmcgU2V4dG8K

    Segue vídeo do canal com a explicação do algortimo de encoding desse desafio: 

     

    Edited by Fernando Mercês

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    • By kassane
      Olá pessoal, tudo bem?
      Creio que a maioria já sabem sobre  software reverse engineering(SRE) publicado pelo NSA's Research Directorate.
      Pois já existe uma comunidade voltada para esta ferramenta específica com um crescimento massivo, inclusive até mesmos curiosos desconfiados.
      Fontes de informações disponíveis:
      Ghidra -Download Release Notes Installation Guide Issues Tracker Community Collection Cheat Sheet - PDF API Documentation Decompiler Documentation Online Courses Getting Started Scripts Wiki IDA PRO database to Ghidra Plugins:
      GDBGhidra Ghidra Firmware Utils Function Tracer x64dbg-ghidra ret-sync (It's a set of plugins that help to synchronize a debugging session (WinDbg/GDB/LLDB/OllyDbg/OllyDbg2/x64dbg) with IDA disassembler.) Dragon Dance Launch WinAFL Go tools - Ghidra Ghidra Decompiler pyscript IDA keybindings to Ghidra or IDA2Ghidra-kb  
    • By Candeer
      Olá, já faz um bom tempo desde do ultimo artigo sobre a construção de debuggers mas, sem mais delongas, vamos dar continuidade a esta série! 😀 
      Neste artigo iremos falar um pouco sobre uma chamada de sistema que é capaz de controlar quase todos os aspectos de um processo: a syscall PTRACE (process trace). Antes de continuarmos, vale ressaltar que todo o código utilizado neste artigo está disponível no repositório do Github.
      De acordo com o manual do Linux (man ptrace), a syscall ptrace é definida assim:
      "A syscall ptrace provê meios para que um processo (denominado "tracer") possa observar, controlar a execução de um outro processo (denominado "tracee"), examinar e modificar a memória e registradores do "tracee". É primariamente utilizado para a implementação de 'breakpoint debugging' e para rastreamento de syscalls".
      Em outras palavras, podemos utilizar a ptrace para controlar um outro processo sobre o qual termos permissões sobre!
      Por exemplo, execute:
      strace /bin/ls O comando "strace" acima, é utilizado para que se possa rastrear todas as syscalls que um programa realiza. Vale lembrar que toda a técnica utilizada para o rastreamento de syscalls envolve o conteúdo abordado nos artigos anteriores, então é de suma importância que você tenha lido (ou saiba) o primeiro artigo sobre Sinais e o segundo sobre Forks.
      Antes de começar a rastrear um dado comando, o strace precisa ter controle total sobre a execução do processo alvo, para isso é feito um fork do processo em questão e o mesmo é "traceado". Voltaremos neste assunto em breve.
      A wrapper da ptrace é definida em <sys/ptrace.h> e tem o seguinte protótipo:
      #include <sys/ptrace.h> long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data); Onde o primeiro argumento request é um enum onde cada valor define uma ação em cima do "tracee", tais como TRACEME, GETEREGS, SETREGS e etc. O segundo argumento, pid, é o PID (Process Identification) do processo que queremos "tracear", o terceiro argumento addr é um endereço para alguma interação que a ser realizada da memória do processo "traceado" e o quarto e último argumento data é algum tipo de dado passado para o processo.
      Agora que você ja conhece o formato desta syscall, vamos fazer um pequeno breakdown do comando "strace".
      Execute:
      strace strace /bin/ls 2>&1 | grep -A2 clone Por mais bizarro que o comando acima pareça, o que vamos fazer aqui é rastrear todas as syscalls que o strace faz usando o próprio strace! Como a saída padrão do strace não é o stdout (dê uma lida em standart streams, caso esteja confuso) então é primeiro redirecionar a saída de erro para a saída padrão, para que seja possível rodar o grep no que queremos.
      Estamos buscando aqui, alguma chamada a syscall clone, que é sempre chamada quando é feito um fork. A chamada à ptrace vem logo em seguida:
      clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f7c4aa8ea10) = 16203 ptrace(PTRACE_SEIZE, 16203, NULL, 0) = 0 Nesse caso, o strace cria um processo filho e em seguida usa o ptrace com o argumento SEIZE para iniciar o rastreamento (tracing) de um processo sem interrompê-lo, como analisaremos em seguida. Dessa maneira o strace é capaz de interceptar cada chamada de sistema feita pelo processo!
      Dê uma olhada no comando ltrace, que diferente do strace, rastreia todas as chamadas à bibliotecas (libraries trace) e tente fazer o mesmo que fizemos acima!
      Algumas ações notáveis que podemos fazer com a ptrace:
      PTRACE_PEEKTEXT, PTRACE_PEEKDATA Ler uma word em um dado endereço. PTRACE_POKETEXT, PTRACE_POKEDATA Copiar uma word para um determinado endereço (injete dados na memória). PTRACE_GETREGS Ler os registradores de um processo, que será guardado na struct user_regs_struct em <sys/user.h>. PTRACE_SETREGS Escrever nos registradores de um processo (também no formato da struct acima). Execute "man ptrace" para uma abordagem mais detalhadas de todos os valores disponíveis. 👍
       
      Implementando um simples tracer
      Agora que já temos uma base de forks e uma ideia de como o ptrace funciona, podemos unificar os dois e tenho certeza que o ptrace irá ficar mais claro. A partir de agora ele é fundamental para a implementação do nosso debugger.
      O primeiro passo é definir o escopo de como será feito o nosso "tracer": vamos rastrear um processo que já esta sendo executado ou vamos criar um novo? Para o nosso debugger, iremos apenas criar um fork e trocar sua imagem de execução para a do programa que queremos debugar, usando uma das funções da família exec.
      Primeiro vamos usar a função execl, que faz parte do leque de funções exec (man 3 exec) que trocam a imagem do nosso processo por outra, ou seja, o nosso programa é realmente trocado por outro em uma execução.
      A função execl é definida como:
      #include <unistd.h> int execl(const char *pathname, const char *arg, ... /* (char *) NULL */); Onde o primeiro argumento pathname é caminho completo do nosso executável alvo e os demais argumentos, que podem ser vários, são os argumentos para o programa que será executado.
      Para seguir um padrão, o primeiro argumento que geralmente colocamos é o caminho do programa em questão (lembrem que no array argv a posição 0 guarda o nome do programa em si), o resto dos argumentos são opcionais e seguem no modelo de lista de argumentos que são delimitados por um argumento NULL, que geralmente usamos para finalizar a lista.
      Agora considere o seguinte exemplo:
      #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char* const* argv) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <command> <args>\n", argv[0]); return 1; } const char* command = argv[1]; char* const* args = &argv[1]; printf("First arg => %s\n", args[0]); execv(command, args); puts("Continua?\n"); return 0; } Compile com
      $ gcc -o exec exec.c $ ./exec /bin/ls -lah Este programa bem simples demonstra como a exec funciona.
      O que acabamos de criar aqui foi uma espécie de wrapper para qualquer comando: ele irá pegar o nome do comando e os seus respectivos argumentos e trocar sua execução atual pela a que você especificou.
      Note também a string "Continue?" que deveria ser impressa na tela. Esta nunca será impressa pois o nosso programa virou de fato, outro.
      Interessante, não? Usando um pouco de criatividade, podemos criar novos processos filhos combinando forks + exec, ou seja, criamos um fork do nosso processo e trocamos sua imagem por outra! Dessa maneira, por exemplo, temos total controle sobre o comando ls.
      Modificando um pouco o código acima e seguindo a ideia de forks, temos:
      #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ptrace.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char* const* argv) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <command> <args>\n", argv[0]); return 1; } const char* command = argv[1]; char* const* args = &argv[1]; pid_t child_pid = fork(); // Neste ponto, todas as variaveis sao copiadas para o nosso fork // o fork NAO recebe as mesmas variaveis, apenas uma cópia ;) if (!child_pid) { // Hora de transformar nosso fork em outro programa ptrace(PTRACE_TRACEME, NULL, NULL, NULL); execv(command, args); } char in; do { puts("Iniciar processo ? [y/n]: "); in = getchar(); } while (in != 'y'); ptrace(PTRACE_CONT, child_pid, NULL, NULL); return 0; } Compile
      $ gcc -o fork_exec fork_exec. $ ./fork_exec /bin/ls O programa acima realiza os primeiros passos do nosso tracer: é passado o caminho de um programa e os argumentos para o mesmo. Com isso criamos um fork e usamos o ptrace no própio fork com o argumento TRACEME. Este parâmetro indica que o este processo será "traced" pelo seu processo pai. Em seguida trocamos a nossa execução para o nosso programa alvo. Neste momento temos total controle sobre a execução, no exemplo acima, do comando ls.
      Quando um processo inicia sua execução com TRACEME + exec, o mesmo recebe um sinal de interrupção (SIGTRAP) até que o seu processo pai indique que ele deve continuar sua execução. Por isso, o nosso processo pai, que retém o PID do processo filho, usa o ptrace com o argumento CONT para que seja enviado o signal para dar continuidade de execução.
      E depois?
      Agora toda a comunicação entre os processos pai e o filho se dará via sinais e usaremos a syscall wait constantemente.
      Lembra que definimos acima algumas funções que podemos usar em conjunto com a ptrace? Para já irmos adiantando alguns artigos, vamos fazer um programa que mostra o estado dos registradores para um processo, passo a passo. Vamos usar dois parâmetros para a ptrace: GETREGS e STEP. Segue o código:
      #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ptrace.h> #include <sys/user.h> #include <sys/wait.h> void display_regs(struct user_regs_struct* regs) {     printf("RIP: 0x%x\n", regs->rip);     printf("RBP: 0x%x\n", regs->rbp);     printf("RSP: 0x%x\n", regs->rsp); } int main(int argc, char* const* argv) {     if (argc < 2) {         fprintf(stderr, "Usage: %s <program_path>\n", argv[0]);         return 1;     }     const char* progName = argv[1];          pid_t child = fork();     if (!child) {         ptrace(PTRACE_TRACEME, NULL, NULL, NULL);         execl(progName, progName, NULL);     }          int status;     int options = 0;     int signal;     // Estrutura que mantem os registradores     struct user_regs_struct regs;     /// Capta primeiro sinal de parada do filho     waitpid(child, &status, 0);     signal = WSTOPSIG(status);     if (signal == SIGTRAP) {         printf("Processo alvo %s esperando pronto para iniciar\n\n", progName);     }          printf("Executando 10 instruções\n");     for (int i = 0; i < 10; ++i) {         printf("Passo: %d\n", i+1);         // Executa uma instrução         ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, child, NULL, NULL);         // Espera sinal do filho         waitpid(child, &status, 0);         // Copia o estado atual dos registradores         ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, &regs);         // Função local para imprimir os principais registradores         display_regs(&regs);         puts("\n\n");     }     puts("Continuando...\n");     /// Continua execução     ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);     waitpid(child, &status, 0);     printf("Filho saiu com %d\n", WIFEXITED(status));     return 0; }  
      Compile:
      $ gcc -o tracer tracer.c $ ./tracer /bin/ls O código acima, além de criar e rastrear o processo, executa as primeiras 10 instruções e copia os estados dos registradores em cada passo. Logo após, continua a execução do programa normalmente.
      A estrutura user_reg_struct, definida em <sys/user.h>, contém todos os registradores que estão disponíveis na sua arquitetura. O código foi escrito considerando um ambiente x86-64.
      Com o estudo da ptrace, fechamos toda a introdução para construirmos o nosso debugger de fato, que vamos começar a desenvolver no próximo artigo, incialmente com capacidade de por breakpoints, imprimir o atual estado dos registrados e executar instrução por instrução do processo.
      Qualquer dúvida ou correção sinta-se livre de por nos comentários!  😁
      Links úteis:
      Process control Process relationship Code injection with ptrace Sinais Fork Até a próxima!
    • By Vira
      Bom dia Galera,
       
      Sou bem novo aqui no Fórum, procurei as regras mas não encontrei. Então usarei apenas do bom senso! 🙂
       
      Eu estou a mais ou menos dois meses cutucando um CTF do hack the box, minha experiência com reversing não é muito grande, mas estou procurando aprimora-la cada vez mais. Terminei semana passada o CERO que o Fernando ministrou no Papo Binário, consegui certos progressos mas ainda assim não consigo retornar a flag.
       
      Segue o enunciado do CTF:
      Find the secret flag and get the name of the creators of this challenge!
      o arquivo do CTF esta em anexo, mas tambem pode ser baixado em https://www.hackthebox.eu/home/challenges/Reversing na opção Find The Secret Flag
      Senha do arquivo ZIP: hackthebox
       
      Identifiquei alguns pontos sobre o desafio:
      As 4 primeiras strings ascii são parte do programa normal, e não são produtivas pra nada, pelo que eu vi, as duas ultimas dentro do data são stirngs encodadas:

      Mesmo sabendo das strings, não encontrei referencias dela em nenhuma parte do código.
      A unica referencia a string encodada é na função sub.printf_400a5b, e o fluxo do código tabém não cai na área dela por padrão

       
      Eu fiz todo os tipos de direcionamentos que aprendi, procurei fazer com que as entradas do que as funções necessitam fossem sempre válidas, mas sempre que entro nestas funções recebo um seg fault, ou uma saida aleatória que não é útil pra  nada.
      As funções que destaquei abaixo são as que não identifiquei como sendo chamadas de forma nennhuma na execução do binário.

       
      Alguém mais experiente poderia me auxiliar com este desafio? Honestamente estou a tanto tempo nele que nem estou mais preocupado com a pontuação em si, mas quero entender que pontos estou errando para melhorar minhas habilidades. tenho certeza que isso me ajudará a reverter strings ofuscadas em malwares!!
       
      Obrigado desde já!
       
       

      secret_flag.zip
    • By Candeer
      Olá! No artigo anterior falamos sobre Signals, que é de suma importância para a comunicação entre processos, mas para construir o nosso debugger precisamos muito mais do que apenas isso, precisamos de fato ter total controle sobre um dado processo e se possível controlar até o seu própio início.
      Neste artigo será explicado o que são forks e seu uso em desenvolvimento de aplicações em sistemas UNIX. Sem mais delongas, vamos prosseguir!!!😀
      Resumidamente a syscall fork é usada para a duplicação e criação de um processo. Quando um dado processo chama a função fork(), é criada uma cópia idêntinca de seus dados. Note que apenas uma cópia é feita, o processo filho não compartilha o mesmo espaço de memória do pai.
      A syscall fork retorna um PID que é usado para indetificar em qual processos estamos e também dar acesso ao ID do processo filho. Caso o PID seja 0 estamos executando no filho, caso seja qualquer outro somos o processo pai, isso ocorre pois o pai precisa saber o PID do filho, mas o filho não necessariamente precisa saber o seu própio (da mesma maneira que o seu processo não sabe o própio PID ao menos que o mesmo peça).
      Algo interessante de se notar é que os Init System usados para subir e gerenciar serviços de sua máquina trabalham dessa mesma maneira, você pode checar sua árvore de processo usando comando pstree:
      $ pstree Dessa maneira você tem uma representação bem visual de como está dividida a sua estrutura de processos 😀. Note que todos os processos são filhos do seu Init system (seja ele SystemV, Systemd, etc). Aconselho você explorar o comando pstree para uma visão bem mais detalhada do seu sistema! Outra abordagem é usar o própio comando ps:
      $ ps -ef Rode o comando acima (dependendo da quantidade de processos use um pipe para o less 😉) e com ele teremos uma visão mais detalhada. A coluna PID representa o ID do processo em si e a coluna PPID representa o "Parent Process ID", que nada mais é que o ID do processo pai. Note que o PID 1 é o seu Init System e os seus processos rodam como filho dele!

      Vale notar que o processo Pai do própio init é o PID 0, que é conhecido como "swapper" ou "scheduler", que é o processo responsavel para realização de paging. Paging é o sistema de gerenciamento de memória que salva os dados da RAM em uma memória secundária (HD, SSD e etc) e recupera em formato de páginas (outros PID também são filhos do propio PID 0 como PID 2 que gerencia todas as threads que rodam em Kernel Land(KThread) etc).
       
      Programando Forks
      A syscall fork está na lib  <unistd.h> (Unix Standard library) e tem a seguinte construção:
      #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); Precisamos incluir a lib <sys/types.h> para que seja possivel acessar o tipo pid_t. A função fork não espera nenhum parâmetro para a sua construção e o código abaixo demonstra o quão simples é cria um fork.
      #include <stdio.h> // Acesso a syscall #include <unistd.h> // Acesso ao tipo variavel pid_t #include <sys/types.h> int main(void) { int x; printf("Processo normal...\n"); printf("Forking...\n"); sleep(5); pid_t pid = fork(); x = 40; if (pid == 0) { printf("Eu sou o processo filho meu PID: %d\n", pid); } else { printf("Eu sou o processo pai de %d\n", pid); } sleep(5); return 0; } Compile o código acima da seguinte forma:
      $ gcc -o fork fork.c $ ./fork Note que o código se "divide" a partir da chamada fork e um if  é usado para saber se estamos executando no pai ou no filho, note também que o pai sabe o PID e o filho não.
      Para melhor visualização o código acima roda por 10 segundos (por conta da chamada ao sleep com esse tempo de espera). Abra um outro terminal e rode o comando:
      $ watch -n1 pstree O comando acima vai executar o pstree a cada 1 segundo, desta forma você verá o exato momento da criação do fork.

      Comunicando-se com o processo fork
      Agora imagine que um  processo precisa esperar o seu filho terminar algum trabalho e dependendo do seu sinal o processo pai realiza alguma ação. A comunicação entre o processo pai e o filho se da por signals. O pai pode saber exatamente o estado do seu processo filho usando a syscall wait e waitpid, ambas na lib <sys/wait.h>:
      #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> pid_t wait(int *status); pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); A syscall wait espera que ao menos 1 de seus processos filho troque de estado, já a waitpid espera por um processo específico. Como sabemos exatamente qual processo queremos rastrear iremos usar esta call 😀:
      #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("Spliting work...\n"); pid_t pid = fork(); if (!pid) { int a = 0; for(int i = 0; i < 100000000; i++ ) { a += i*2 + 10 *i; } return 9; } int status; int signal; printf("Waiting child finish work...\n"); waitpid(pid, &status, 0); if (WIFEXITED(status)) { signal = WEXITSTATUS(status); printf("Child exited, status = %s\n", strsignal(signal)); } return 1; } Compile o código acima e execute:
      $ gcc -o work work.c $ ./work Spliting work... Waiting child finish work... Child exited, status = Killed Veja que após a chamada de fork nosso processo filho executa várias iterações e realiza um cálculo (um cálculo totalmente randômico) e após isso retorna 9. Este retorno em questão é apenas por motivos educativos (no artigo anterior falamos de sinais e como eles funcionam). O processo pai usa a syscall waitpid para esperar que qualquer signal seja enviada do pid especificado. Após receber um status é verificado se o fork saiu (WIFEXITED) e se sim, pegamos o signal enviado usando WEXITSTATUS(status da saída) e usamos a chamada strsignal(provida pela string.h) para recuperar uma versão em texto do signal. Nesse caso iremos recuperar o signal "KILLED", pois colocamos 9 apenas por razões educativas.
      Normalmente se tudo ocorreu bem colocamos 0 (inclusive é dessa maneira que sua shell avalia se o programa rodou certo).
      $./work && echo "Filho saiu com 0, tudo certo..." || echo "Filho saiu com 1, algo errado..." No caso acima a nossa shell irá criar um fork do nosso work, executar o nosso programa (que por sua vez também executa um fork mas não entra em questão aqui) e se o signal retornado pelo fork for 0 ele imprime uma mensagem, caso contrario ele imprime uma mensagem de erro, dessa maneira você pode orquestrar um shell scripting usando o própio retorno do processo 😉
      Tente mudar o retorno do fork acima e verifique seu status usando funções providas pela <sys/wait.h>. No exemplo acima usamos apenas a call WIFEXITED e WEXITSTATUS, mas existem várias outras.
      Forks são de extrema importância para criação e gerenciamento de processos e iremos usar forks para que seja possível executar o programa que queremos debugar, dessa maneira o software em questão vai ser filho do nosso debugger, o que nós da total controle sobre o mesmo.
      Comentarios são todos bem vindos e todos os códigos usados estão disponíveis no github! 😀

      Links úteis:
          Process Control
          fork
          wait
          Process State
          Fork Bomb - Cuidado com isso
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