在本章中,我們將繼續探討win32調試api。特別地,我們將學習如何去跟蹤被調試程序.
理論:
如果你以前使用過調試器,那麼你應對跟蹤比較熟悉。當"跟蹤"一個程序時,程序在每執行一條指令後將會停止,這使你有機會去檢查寄存器/內存中的值。這種單步運行的官方定義為跟蹤(tracing)。
單步運行的特色是由CPU本身提供的。標志寄存器的第8位稱為陷阱標志trap flag。如果該位設置,則CPU運行於單步模式。CPU將在每條指令後產生一個debug異常。當debug 異常產生後,陷阱標志自動清除。利用win32調試api,我們也可以單步運行被調試程序。方法如下:
調用GetThreadContext, 指定 ContextFlags為CONTEXT_CONTROL, 來獲得標志寄存器的值
設置CONTEXT結構成員標志寄存器regFlag中的陷阱標志位
調用 SetThreadContext
等待調式事件。被調試程序將按單步模式執行,在每執行一條指令後,我們將得到調試 事件,u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode值為EXCEPTION_SINGLE_STEP
如果要跟蹤下一條指令,需要再次設置陷阱標志位。
例:
.386
.model flat,stdcall
option casemap:none
include \masm32\include\windows.inc
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\comdlg32.inc
include \masm32\include\user32.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\comdlg32.lib
includelib \masm32\lib\user32.lib
.data
AppName db "Win32 Debug Example no.4",0
ofn OPENFILENAME <>
FilterString db "Executable Files",0,"*.exe",0
db "All Files",0,"*.*",0,0
ExitProc db "The debuggee exits",0Dh,0Ah
db "Total Instructions executed : %lu",0
TotalInstruction dd 0
.data?
buffer db 512 dup(?)
startinfo STARTUPINFO <>
pi PROCESS_INFORMATION <>
DBEvent DEBUG_EVENT <>
context CONTEXT <>
.code
start:
mov ofn.lStructSize,SIZEOF ofn
mov ofn.lpstrFilter, OFFSET FilterString
mov ofn.lpstrFile, OFFSET buffer
mov ofn.nMaxFile,512
mov ofn.Flags, OFN_FILEMUSTEXIST or OFN_PATHMUSTEXIST or OFN_LONGNAMES or OFN_EXPLORER or OFN_HIDEREADONLY
invoke GetOpenFileName, ADDR ofn
.if eax==TRUE
invoke GetStartupInfo,addr startinfo
invoke CreateProcess, addr buffer, NULL, NULL, NULL, FALSE, DEBUG_PROCESS+ DEBUG_ONLY_THIS_PROCESS, NULL, NULL, addr startinfo, addr pi
.while TRUE
invoke WaitForDebugEvent, addr DBEvent, INFINITE
.if DBEvent.dwDebugEventCode==EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT
invoke wsprintf, addr buffer, addr ExitProc, TotalInstruction
invoke MessageBox, 0, addr buffer, addr AppName, MB_OK+MB_ICONINFORMATION
.break
.elseif DBEvent.dwDebugEventCode==EXCEPTION_DEBUG_EVENT .if DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_BREAKPOINT
mov context.ContextFlags, CONTEXT_CONTROL
invoke GetThreadContext, pi.hThread, addr context
or context.regFlag,100h
invoke SetThreadContext,pi.hThread, addr context
invoke ContinueDebugEvent, DBEvent.dwProcessId, DBEvent.dwThreadId, DBG_CONTINUE
.continue
.elseif DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_SINGLE_STEP
inc TotalInstruction
invoke GetThreadContext,pi.hThread,addr context or context.regFlag,100h
invoke SetThreadContext,pi.hThread, addr context
invoke ContinueDebugEvent, DBEvent.dwProcessId, DBEvent.dwThreadId,DBG_CONTINUE
.continue
.endif
.endif
invoke ContinueDebugEvent, DBEvent.dwProcessId, DBEvent.dwThreadId, DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED
.endw
.endif
invoke CloseHandle,pi.hProcess
invoke CloseHandle,pi.hThread
invoke ExitProcess, 0
end start
分析:
該程序先顯示一個打開文件對話框,當用戶選擇了一個可執行文件,它將單步執行該程序,並記錄執行的指令數,直到被調試程序退出運行。
.elseif DBEvent.dwDebugEventCode==EXCEPTION_DEBUG_EVENT .if DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_BREAKPOINT
利用該機會來設置被調試程序為單步運行模式。記住,在執行被調試程序的第一條指令前 windows將發送一個EXCEPTION_BREAKPOINT消息。
mov context.ContextFlags, CONTEXT_CONTROL
invoke GetThreadContext, pi.hThread, addr context
調用GetThreadContext,以被調試程序的當前寄存器內容來填充CONTEXT 結構 特別地,我們需要標志寄存器的當前值。
or context.regFlag,100h
設置標志寄存器映象的陷阱位(第8位)
invoke SetThreadContext,pi.hThread, addr context
invoke ContinueDebugEvent, DBEvent.dwProcessId, DBEvent.dwThreadId, DBG_CONTINUE
.continue
然後調用SetThreadContext去覆蓋CONTEXT的值。再以DBG_CONTINUE調用 ContinueDebugEvent 來恢復被調試程序的運行。
.elseif DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_SINGLE_STEP
inc TotalInstruction
當調試程序中一條指令執行後,我們將接收到EXCEPTION_DEBUG_EVENT的調試事件, 必須要檢查u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode的值。如果該值為 EXCEPTION_SINGLE_STEP,那麼,該調試事件是單步運行模式造成的。在這種情況 下,TotalInstruction加一,因為我們確切地知道此時被調試程序執行了一條指令。
invoke GetThreadContext,pi.hThread,addr context or context.regFlag,100h
invoke SetThreadContext,pi.hThread, addr context
invoke ContinueDebugEvent, DBEvent.dwProcessId, DBEvent.dwThreadId,DBG_CONTINUE
.continue
由於陷阱標志在debug異常後自動清除了,如果我們需要繼續保持單步運行模式,則必須設置陷阱標志位。
警告: 不要用本教程中的此例子來調試大程序: 跟蹤是很慢的。你或許需要等待10 多分鐘才能關閉被調試程序。