硬件断点还能这么玩？
作者：互联网
上一篇文章我们介绍了inlinehook（修改代码的hook方式），接下来准备介绍硬件断点+veh hook（无需修改代码的hook方式）。作为铺垫，本文先介绍硬件断点。
获取本文的实战代码、参考资料，请关注后，在聊天框回复：硬件断点。
硬件断点介绍
硬件断点与软件断点类似，都是一种代码调试的手段，可以让代码中断在需要的地方，方便调试。
软件断点是调试器在断点位置插入 int 3汇编指令实现的。硬件断点顾名思义是依赖硬件cpu，主要是靠dr0~dr7 ，8个调试寄存器实现的。
硬件断点比软件断点的功能更强，除了函数断点外，还可以数据断点，可以指定当数据被读或写时中断。
硬件断点的本质就是在指定内存下断点，内存可以位于代码段（函数断点）也可以是数据段（数据断点）。可以设置事件有执行、写入、读写时中断。
调试器使用硬件断点实现数据断点功能（例如gdb的watch命令）
Breakpoint 1, main (argc=0, argv=0x7fffffffe3e0) at xxx.cpp:27
27 {
(gdb) watch argc
Hardware watchpoint 2: argc
一些游戏外挂也会使用硬件断点来实现hook效果，介绍完硬件断点以后讲。
调试寄存器
硬件断点是cpu提供的功能，主要是与cpu上的dr0~dr7这8个调试寄存器打交道。下面参考intel手册详细介绍一下。
intel-325462-sdm-vol-1-2abcd-3abcd.pdf ，page 3415
dr0，dr1，dr2，dr3（Debug Address Registers）
dr0~dr3是调试地址寄存器，储存4个硬件断点的内存地址。硬件限制所以最多只有四个硬件断点。
dr4，dr5（保留，暂时没用）
目前没有用，不说了。
dr6（Debug Status Register）
调试状态寄存器，dr6按位使用，我们主要关注B0~B3位。触发硬件断点后，会将对应序号位设置为1。
dr7（Debug Control Register）
可以按位设置硬件断点的属性，包括：开关位、条件位、长度位。
开关位
dr7的开关位控制dr0~dr3号硬件断点是否启用。
条件位
dr7的条件位控制dr0~dr3如何被触发。00 执行时触发。01写入时触发，11读写时触发。
长度位
dr0~dr3指定的内存地址，dr7的长度位控制内存长度。
如果dr7的条件位设置为00执行，则对应的长度位必须是00。
代码实战
设置调试寄存器
windows提供了API，可以设置和获取寄存器。
BOOL SetThreadContext(
_In_ HANDLE hThread,
_In_ CONST CONTEXT* lpContext
);
BOOL GetThreadContext(
_In_ HANDLE hThread,
_Inout_ LPCONTEXT lpContext
);CONTEXT是一个结构体，里面包含所有寄存器。因为每个cpu有一套寄存器，所以API里需要传线程句柄，设置哪个线程的寄存器。
dr7辅助类
dr7寄存器都是位操作，不方便设置也不方便看。写个辅助类。按位操作的都可以这样来弄，不用来回位移了。
// <<intel-325462-sdm>> page 3414
// Debug control register (DR7)
// Specifies the forms of memory or I / O access that cause breakpoints to be generated.
struct xx_dr7 {
uint32_t L0 : 1;
uint32_t G0 : 1;
uint32_t L1 : 1;
uint32_t G1 : 1;
uint32_t L2 : 1;
uint32_t G2 : 1;
uint32_t L3 : 1;
uint32_t G3 : 1;
uint32_t LE : 1;
uint32_t GE : 1;
uint32_t no_use1 : 1;
uint32_t RTM : 1;
uint32_t no_use2 : 1;
uint32_t GD : 1;
uint32_t no_use3 : 2;
uint32_t RW0 : 2;
uint32_t LEN0 : 2;
uint32_t RW1 : 2;
uint32_t LEN1 : 2;
uint32_t RW2 : 2;
uint32_t LEN2 : 2;
uint32_t RW3 : 2;
uint32_t LEN3 : 2;
};
我们封装的函数
我们封装一个设置硬件断点的函数，利用前面的dr7辅助类。
参数有：线程句柄、硬件断点序号（0~3）、内存地址、事件类型（执行、写、读写）、内存长度。
#define RW_EXE 0b00
#define RW_WRITE 0b01
#define RW_RW 0b11
#define LEN_1B 0b00
#define LEN_2B 0b01
#define LEN_4B 0b11
static bool xx_set_hw_bp(HANDLE thread, int idx, void* addr,
int RW = RW_EXE, int LEN = LEN_4B)
{
if (RW == RW_EXE) {
//If the corresponding RWn field in register DR7 is 00 (instruction execution), then the LENn field should also be 00.
// The effect of using other lengths is undefined.See Section 17.2.5, “Breakpoint Field Recognition, ” below.
LEN = 0b00;
}
// get context
CONTEXT context = { 0 };
context.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
BOOL get_ret = GetThreadContext(thread, &context);
if (FALSE == get_ret) {
return false;
}
// set dr7
xx_dr7 dr7{ 0 };
if (0 == idx) {
memcpy(&context.Dr0, &addr, sizeof(addr));
dr7.L0 = 1;
dr7.G0 = 1;
dr7.RW0 = RW;
dr7.LEN0 = LEN;
}
else if (1 == idx) {
memcpy(&context.Dr1, &addr, sizeof(addr));
dr7.L1 = 1;
dr7.G1 = 1;
dr7.RW1 = RW;
dr7.LEN1 = LEN;
}
else if (2 == idx) {
memcpy(&context.Dr2, &addr, sizeof(addr));
dr7.L2 = 1;
dr7.G2 = 1;
dr7.RW2 = RW;
dr7.LEN2 = LEN;
}
else if (3 == idx) {
memcpy(&context.Dr3, &addr, sizeof(addr));
dr7.L3 = 1;
dr7.G3 = 1;
dr7.RW3 = RW;
dr7.LEN3 = LEN;
}
// set context
context.Dr7 = dr7.get();
BOOL set_ret = SetThreadContext(thread, &context);
return TRUE == set_ret;
}
代码逻辑不复杂，借助dr7辅助类，设置对应的控制位。
下面做一些测试
vs的数据断点
测试一下，vs中设置数据断点后，调试寄存器的值是怎样的？
测试代码：
void test_vs_data_bp() {
int n = 0;// 对n下数据断点
CONTEXT context = { 0 };
context.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
auto ret = GetThreadContext(GetCurrentThread(), &context);
xx_dr7 dr7{ 0 };
dr7.set(context.Dr7);
}在第3行代码下普通断点停住，再对 n下数据断点。
然后看看调试寄存器的值
借助dr7辅助类看看dr7情况。
控制位L0设置为0b1，条件位RW0设置为0b01（写事件），长度位为0b11（0x3，4字节）。
硬件断点执行事件
我们继续测试一下，执行事件的硬件断点。
void test_exe_hw_bp_func() {
xx_set_hw_bp(GetCurrentThread(),1, &func, RW_EXE);
func();
}执行func时触发异常，我们没有设置veh处理，就被调试器捕捉到
硬件断点写事件
接下来试试写事件，测试代码如下：
void test_write_hw_bp() {
int n = 0;
xx_set_hw_bp(GetCurrentThread(), 0, &n, RW_WRITE);
n = 1;//write
}n=1时触发断点
硬件断点读写事件
继续试试读写事件，为啥不能设置只读事件？
void test_read_hw_bp() {
int n = 0;
xx_set_hw_bp(GetCurrentThread(), 0, &n, RW_RW);
int b = n;//read
b = b * b;
n = 5;
}读事件时中断
写事件时中断
硬件断点写事件1Byte
接下来试试，长度控制位。先设置写事件、1字节。再设置写事件、4字节。
void test_write_hw_bp_1byte() {
char c[4];
xx_set_hw_bp(GetCurrentThread(), 0, c, RW_WRITE,LEN_1B);
c[0] = 0;
c[1] = 0;
xx_set_hw_bp(GetCurrentThread(), 0, c, RW_WRITE, LEN_4B);
c[0] = 0;
c[1] = 0;
}不贴图了，在执行第5、9、10行时发生了中断。第6行没有中断，因为只设置了1字节。
硬件断点、调试寄存器介绍完了，下次就介绍硬件断点hook。
最后，求关注、点赞、转发~
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标签：这么,RW,dr7,硬件,context,断点,uint32 来源： https://www.cnblogs.com/northeast-coder/p/15786404.html