标签：nts ima save 指令 http alt class 设置断点 erb
Intel 80306以上的CPU给我们提供了调试寄存器用于软件调试，硬件断点是通过设置调试寄存器实现的。
上图为Intel手册提供的32位操作系统下8个调试寄存器的图示(Intel手册卷3 17章第二节 Debug Registers，有兴趣的朋友可以查阅)，根据介绍，DR0-DR3为设置断点的地址，DR4和DR5为保留，DR6为调试异常产生后显示的一些信息，DR7保存了断点是否启用、断点类型和长度等信息。
我们在使用硬件断点的时候，就是要设置调试寄存器，将断点的位置设置到DR0-DR3中，断点的长度设置到DR7的LEN0-LEN3中，将断点的类型设置到DR7的RW0-RW3中，将是否启用断点设置到DR7的L0-L3中。设置硬件断点需要的DR0-DR3很简单，就是下断点的地址，DR7寄存器很复杂，位段信息结构体如下：
typedef struct _DBG_REG7 { /* // 局部断点(L0~3)与全局断点(G0~3)的标记位 */ unsigned L0 : 1; // 对Dr0保存的地址启用 局部断点 unsigned G0 : 1; // 对Dr0保存的地址启用 全局断点 unsigned L1 : 1; // 对Dr1保存的地址启用 局部断点 unsigned G1 : 1; // 对Dr1保存的地址启用 全局断点 unsigned L2 : 1; // 对Dr2保存的地址启用 局部断点 unsigned G2 : 1; // 对Dr2保存的地址启用 全局断点 unsigned L3 : 1; // 对Dr3保存的地址启用 局部断点 unsigned G3 : 1; // 对Dr3保存的地址启用 全局断点 /* // 【以弃用】用于降低CPU频率，以方便准确检测断点异常 */ unsigned LE : 1; unsigned GE : 1; /* // 保留字段 */ unsigned Reserve1 : 3; /* // 保护调试寄存器标志位，如果此位为1，则有指令修改条是寄存器时会触发异常 */ unsigned GD : 1; /* // 保留字段 */ unsigned Reserve2 : 2; unsigned RW0 : 2; // 设定Dr0指向地址的断点类型 unsigned LEN0 : 2; // 设定Dr0指向地址的断点长度 unsigned RW1 : 2; // 设定Dr1指向地址的断点类型 unsigned LEN1 : 2; // 设定Dr1指向地址的断点长度 unsigned RW2 : 2; // 设定Dr2指向地址的断点类型 unsigned LEN2 : 2; // 设定Dr2指向地址的断点长度 unsigned RW3 : 2; // 设定Dr3指向地址的断点类型 unsigned LEN3 : 2; // 设定Dr3指向地址的断点长度 }DBG_REG7, *PDBG_REG7;
需要注意的是，设置硬件断点时，断点的长度、类型和地址是有要求的。
上图所示，保存DR0-DR3地址所指向位置的断点类型(RW0-RW3)与断点长度(LEN0-LEN3)，状态描述如下：
? 00：执行 01：写入 11：读写
? 00：1字节 01：2字节 11：4字节
设置硬件执行断点时，长度只能为1(LEN0-LEN3设置为0时表示长度为1)
设置读写断点时，如果长度为1，地址不需要对齐，如果长度为2，则地址必须是2的整数倍，如果长度为4，则地址必须是4的整数倍。
原理大概就是这么多了，下面就是实现了。
实现硬件断点，首先要获取当前线程环境
//获取线程环境 CONTEXT g_Context = { 0 }; g_Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL; GetThreadContext(hThread, &g_Context);
在CONTEXT结构体中，存放了诸多当前线程环境的信息，以下是从winnt.h文件中找到的CONTEXT结构体
typedef struct _CONTEXT { // // The flags values within this flag control the contents of // a CONTEXT record. // // If the context record is used as an input parameter, then // for each portion of the context record controlled by a flag // whose value is set, it is assumed that that portion of the // context record contains valid context. If the context record // is being used to modify a threads context, then only that // portion of the threads context will be modified. // // If the context record is used as an IN OUT parameter to capture // the context of a thread, then only those portions of the thread‘s // context corresponding to set flags will be returned. // // The context record is never used as an OUT only parameter. // DWORD ContextFlags; // // This section is specified/returned if CONTEXT_DEBUG_REGISTERS is // set in ContextFlags. Note that CONTEXT_DEBUG_REGISTERS is NOT // included in CONTEXT_FULL. // DWORD Dr0; DWORD Dr1; DWORD Dr2; DWORD Dr3; DWORD Dr6; DWORD Dr7; // // This section is specified/returned if the // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_FLOATING_POINT. // FLOATING_SAVE_AREA FloatSave; // // This section is specified/returned if the // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_SEGMENTS. // DWORD SegGs; DWORD SegFs; DWORD SegEs; DWORD SegDs; // // This section is specified/returned if the // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_INTEGER. // DWORD Edi; DWORD Esi; DWORD Ebx; DWORD Edx; DWORD Ecx; DWORD Eax; // // This section is specified/returned if the // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_CONTROL. // DWORD Ebp; DWORD Eip; DWORD SegCs; // MUST BE SANITIZED DWORD EFlags; // MUST BE SANITIZED DWORD Esp; DWORD SegSs; // // This section is specified/returned if the ContextFlags word // contains the flag CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS. // The format and contexts are processor specific // BYTE ExtendedRegisters[MAXIMUM_SUPPORTED_EXTENSION]; } CONTEXT;
从CONTEXT结构体中我们可以看到存放了调试寄存器 Dr0-Dr3和Dr6、Dr7，通过设置这些寄存器我们可以实现硬件断点。
已经获取了当前线程环境，接下来就是设置调试寄存器
//传入下断点的地址、类型、长度 void SetHardBP(DWORD addr, BreakPointHard type, BreakPointLen len) { //利用上文中的DR7寄存器位段信息 DBG_REG7 *pDr7 = (DBG_REG7 *)&g_Context.Dr7; if (len == 1) { //两字节的对齐粒度 addr = addr - addr % 2; } else if (len == 3) { //四字节的对齐粒度 addr = addr - addr % 4; } if (pDr7->L0 == 0) { g_Context.Dr0 = addr; //利用Dr0寄存器存放地址 pDr7->RW0 = type; //Dr7寄存器中的RW0设置类型 pDr7->LEN0 = len; //Dr7寄存器中的LEN0设置长度 pDr7->L0 = 1; //Dr7寄存器中的L0启用断点 } else if (pDr7->L1 == 0) { g_Context.Dr1 = addr; pDr7->RW1 = type; pDr7->LEN1 = len; pDr7->L1 = 1; } else if (pDr7->L2 == 0) { g_Context.Dr2 = addr; pDr7->RW2 = type; pDr7->LEN2 = len; pDr7->L2 = 1; } else if (pDr7->L3 == 0) { g_Context.Dr3 = addr; pDr7->RW3 = type; pDr7->LEN3 = len; pDr7->L3 = 1; } }
调试寄存器的信息设置好之后，我们要将当前环境保存
//设置当前环境 SetThreadContext(hThread, &g_Context);
由此，硬件断点的大致实现思路已经完成。
转自：https://www.52pojie.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=846934&extra=page%3D3%26filter%3Dauthor%26orderby%3Ddateline
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原文地址：https://www.cnblogs.com/yilang/p/12179305.html
