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第30课: Win32调试API 第三部分

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在本章中，我们将继续探讨win32调试api。特别地，我们将学习如何去跟踪被调试程序.

理论:

如果你以前使用过调试器，那么你应对跟踪比较熟悉。当"跟踪"一个程序时，程序在每执行一条指令后将会停止，这使你有机会去检查寄存器/内存中的值。这种单步运行的官方定义为跟踪(tracing)。单步运行的特色是由CPU本身提供的。标志寄存器的第8位称为陷阱标志trap flag。如果该位设置，则CPU运行于单步模式。CPU将在每条指令后产生一个debug异常。当debug 异常产生后，陷阱标志自动清除。利用win32调试api，我们也可以单步运行被调试程序。方法如下:

调用GetThreadContext, 指定 ContextFlags为CONTEXT_CONTROL， 来获得标志寄存器的值 设置CONTEXT结构成员标志寄存器regFlag中的陷阱标志位 调用 SetThreadContext 等待调式事件。被调试程序将按单步模式执行，在每执行一条指令后，我们将得到调试 事件，u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode值为EXCEPTION_SINGLE_STEP 如果要跟踪下一条指令，需要再次设置陷阱标志位。

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:

该程序先显示一个打开文件对话框，当用户选择了一个可执行文件，它将单步执行该程序，并记录执行的指令数，直到被调试程序退出运行。

       .elseif DBEvent.dwDebugEventCode==EXCEPTION_DEBUG_EVENT           .if DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_BREAKPOINT

利用该机会来设置被调试程序为单步运行模式。记住，在执行被调试程序的第一条指令前 windows将发送一个EXCEPTION_BREAKPOINT消息。

             mov context.ContextFlags, CONTEXT_CONTROL              invoke GetThreadContext, pi.hThread, addr context

调用GetThreadContext，以被调试程序的当前寄存器内容来填充CONTEXT 结构 特别地，我们需要标志寄存器的当前值。

             or context.regFlag,100h

设置标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

然后调用SetThreadContext去覆盖CONTEXT的值。再以DBG_CONTINUE调用 ContinueDebugEvent 来恢复被调试程序的运行。

          .elseif DBEvent.u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode==EXCEPTION_SINGLE_STEP              inc TotalInstruction

当调试程序中一条指令执行后，我们将接收到EXCEPTION_DEBUG_EVENT的调试事件， 必须要检查u.Exception.pExceptionRecord.ExceptionCode的值。如果该值为 EXCEPTION_SINGLE_STEP，那么，该调试事件是单步运行模式造成的。在这种情况 下，TotalInstruction加一，因为我们确切地知道此时被调试程序执行了一条指令。

             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

由于陷阱标志在debug异常后自动清除了，如果我们需要继续保持单步运行模式，则必须设置陷阱标志位。警告: 不要用本教程中的此例子来调试大程序: 跟踪是很慢的。你或许需要等待10 多分钟才能关闭被调试程序。