[Pthread] Linux上程序调试的基石(一)--ptrace

引子:
1.在Linux系统中，进程状态除了我们所熟知的TASK_RUNNING，TASK_INTERRUPTIBLE，TASK_STOPPED等，还有一个TASK_TRACED。这表明这个进程处于什么状态？
2.strace可以方便的帮助我们记录进程所执行的系统调用，它是如何跟踪到进程执行的？
3.gdb是我们调试程序的利器，可以设置断点，单步跟踪程序。它的实现原理又是什么？

所有这一切的背后都隐藏着Linux所提供的一个强大的系统调用ptrace().

1.ptrace系统调用
ptrace系统调从名字上看是用于进程跟踪的，它提供了父进程可以观察和控制其子进程执行的能力，并允许父进程检查和替换子进程的内核镜像(包括寄存器)的值。其基本原理是: 当使用了ptrace跟踪后，所有发送给被跟踪的子进程的信号(除了SIGKILL)，都会被转发给父进程，而子进程则会被阻塞，这时子进程的状态就会被系统标注为TASK_TRACED。而父进程收到信号后，就可以对停止下来的子进程进行检查和修改，然后让子进程继续运行。    
    其原型为：    
    #include <sys/ptrace.h>
    long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data);
    ptrace有四个参数:
    1). enum __ptrace_request request：指示了ptrace要执行的命令。
    2). pid_t pid: 指示ptrace要跟踪的进程。
    3). void *addr: 指示要监控的内存地址。
    4). void *data: 存放读取出的或者要写入的数据。
ptrace是如此的