内存断点与硬件断点

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内存断点与硬件断点

一、内存断点

　　内存断点的本质是修改页属性，触发页异常，走0E号中断。

　　1. 设置内存断点：

　　　　页属性如下：

　　　　#define PAGE_NOACCESS           0x01    
　　　　#define PAGE_READONLY           0x02    
　　　　#define PAGE_READWRITE          0x04    
　　　　#define PAGE_WRITECOPY          0x08    
　　　　#define PAGE_EXECUTE            0x10    
　　　　#define PAGE_EXECUTE_READ       0x20    
　　　　#define PAGE_EXECUTE_READWRITE  0x40    
　　　　#define PAGE_EXECUTE_WRITECOPY  0x80

　　　　我们调用 VirutalProtectEx 函数来修改页属性。

　　　　比如，当我们设置内存访问断点，我们将相应的地址所在的页设置为 PAGE_NOACCESS。

　　　　　　 VirtualProtectEx(handle, (PVOID)debugAddress, 1, PAGE_NOACCESS, &oldProtote) 

　　　　之后，程序访问该地址会触发 ACCESS_VIOLATION(c0000005)错误，会走0E号中断，然后包装加入到 DEBUG_OBJECT.EventLink，通知调试器有事件需要处理。

　　2. 设置内存断点案例：

1     DWORD debugAddress = _ttoi(debugStrAddress);
2 
3     if (VirtualProtectEx(handle, (PVOID)debugAddress, 1, PAGE_NOACCESS, &oldProtote))
4     {
5         setText(this->m_edlog, L"内存访问断点\r\n");
6     }

　　3. 内存断点恢复案例

 1 DWORD memoryHandler(CdebugToolsDlg *pdlg, DEBUG_EVENT dbgEvent)
 2 {
 3     
 4     //恢复内存断点
 5     HANDLE handle = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, TRUE, dbgEvent.dwProcessId);
 6     if (handle == NULL)
 7     {
 8         return -1;
 9     }
10 
11     auto er = dbgEvent.u.Exception.ExceptionRecord;
12     if (er.ExceptionInformation[0] == 0)
13     {
14         CString str;
15         str.Format(L"读断点被触发%X,er.ExceptionAddress = %X", er.ExceptionInformation[1], er.ExceptionAddress);
16         setText(pdlg->m_edlog, str);
17     }
18 
19     DWORD dwProtect =0;
20     BOOLEAN isCommand = 0;
21 
22     isCommand = VirtualProtectEx(handle, (PVOID)er.ExceptionInformation[1], 1, oldProtote, &dwProtect);
23     
24     handleInt3 = TRUE;
25     while (isCommand && handleInt3)
26     {
27         Sleep(1);
28     }
29     
30     handleInt3 = FALSE;
31     return 0;
32 }

　　4. 注意事项

　　　　1）我们是对一个地址(字节，字或双字)下断点，但实际上操作的是一个页。因此，如果我们要详细处理，将触发页异常时，我们必须判断是否是我们的目标地址，如果不是，则从调试器角度自然放行，不通知使用者。

　　　　2）在修复好页异常之后，我们在重新设置页异常，以便于下一次断下。

 

二、硬件断点

　　硬件断点是基于寄存器 Dr0~Dr7 实现的。

　　Dr寄存器在三环没有读取和修改权限(mov eax,dr3)，只能通过CONTEXT来读取，或填写CONTEXT然后传递到零环来修改。

　　关于硬件断点，详情可以查看 在Intel手册 Volume3 Chapter 17.2 Debug Registers

　　1. DR寄存器的基本布局

　　　　如下图：Dr0~3寄存器存储四个硬件断点的地址，Dr4~5为保留寄存器，Dr6 状态寄存器，Dr7 控制寄存器。

　　　　我们如果使用DR1作为硬件断点，必须在Dr7设置好相应的标志，否则无法使用。

　　　　

　　　　　　1）DR6寄存器介绍

　　　　　　　　

 

 　　　　　　2）DR7寄存器介绍

　　　　　　　　

 

　　　　2. 硬件断点的设置

 1     DWORD debugAddress = _ttoi(debugStrAddress);
 2 
 3     
 4     HANDLE hThread = OpenThread(THREAD_ALL_ACCESS, TRUE, hThreadId);
 5     if (hThread == NULL)
 6     {
 7         return;
 8     }
 9     
10     SuspendThread(hThread);
11 
12     CONTEXT context = {0};
13     context.ContextFlags = CONTEXT_ALL;
14     GetThreadContext(hThread, &context);
15     
16     context.Dr0 = debugAddress;
17     context.Dr7 |= 0x3fff1;
18     SetThreadContext(hThread, &context);
19     
20     ResumeThread(hThread);
21 
22     setText(this->m_edlog, L"硬件访问断点\r\n");

　　　　3. 硬件断点的恢复

1     BOOLEAN isHard = context.Dr6 & 0xf;
2     if (isHard)
3     {
4         //下次在断下
5         context.Dr7 |= 1;
6         CString str;
7         str.Format(L"硬件中断被触发%X,er.ExceptionAddress = %X", er.ExceptionInformation[1], er.ExceptionAddress);
8         setText(pdlg->m_edlog, str);
9     }