win32调试API学习心得介绍

要学习如何修改被调试进程,先让我们来了解几个与此有关的函数.
一.读指定进程内存:ReadProcessMemory
此函数的定义为:function ReadProcessMemory(hProcess: THandle; const lpBaseAddress: Pointer; lpBuffer: Pointer; nSize: DWORD; var lpNumberOfBytesRead: DWORD): BOOL; stdcall;
hProcess指向被读取内存的进程的句柄,此句柄必须有PROCESS_VM_READ权限.
lpBaseAddress:指向被读取的内存在进程中基地址的指针.
lpBuffer:指向用于保存读出数据的缓冲区的指针.
nSize:指定从指定进程中要读取的字节数.
lpNumberOfBytesRead:指向读出数据的实际字节数.

二.写指定进程内存:WriteProcessMemory
此函数的定义为:function WriteProcessMemory(hProcess: THandle; const lpBaseAddress: Pointer; lpBuffer: Pointer; nSize: DWORD; var lpNumberOfBytesWritten: DWORD): BOOL; stdcall;
参数含义同ReadProcessMemory,其中hProcess句柄要有对进程的PROCESS_VM_WRITE和PROCESS_VM_OPERATION权限.lpBuffer为要写到指定进程的数据的指针.

注意,如果要修改的内存所在的页面的存取保护属性为只读,如代码段,要修改页面的存取保护才能够正常修改.可使用VirtualProtectEx函数,请参考下面的代码片段:
VirtualProtectEx(hPHandle, Address, SizeOf(BYTE), PAGE_READWRITE, OldFlg);
WriteProcessMemory(hPHandle, Address, @BreakCode, SizeOf(BYTE), Read);
VirtualProtectEx(hPhandle, Address, SizeOf(BYTE), OldFlg, OldFlg); // 恢复页码保护属性
hPHandle为目标进程句柄,Address为要修改的内存的基址,SizeOf(BYTE)表示要修改的区域长度,如果这个长度跨过一个或几个页面边界时,将修改跨过的所有页面的存取保护属性,OldFlg用来存放原来的存取保护属性,以便调用WriteProcessMemory后恢复页面保护属性.

三.得到指定线程的上下文结构:GetThreadContext
此函数的定义为:function GetThreadContext(hThread: THandle; var lpContext: TContext): BOOL; stdcall;
hThread:要取得上下文结构的线程的句柄,可以在发生CREATE_THEAD_DEBUG_EVENT调试事件时保存线程ID和线程句柄的关联以便调用GetThreadContext时得到线程句柄.
lpContext:用来保存指定线程上下文件信息的结构.
在象Windows这样的多任务操作系统中,同一时间里可能运行着几个程序.Windows分配给每个线程一个时间片,当时间片结束后,Windows将冻结当前线程并切换到下一具有最高优先级的线程.在切换之前,Windows将保存当前进程的寄存器的内容,这样当在该线程再次恢复运行时,Windows可以恢复最近一次线程运行的环境.保存的寄存器内容总称为进程上下文.上下文件的结构取决于CPU的类型.
在调用GetThreadContext之前,要先设置TContext的ContextFlags标志来指明要检索的寄存器.例如只想得到CPU的段寄存器的值,可以设置ContextFlags标志为CONTEXT_SEGMENTS.其它可能的标志如下:
CONTEXT_CONTROL:包含CPU的控制寄存器,比如指今指针,堆栈指针,标志和函数返回地址.
CONTEXT_INTEGER:用于标识CPU的整数寄存器.
CONTEXT_FLOATING_POINT:用于标识CPU的浮点寄存器.
CONTEXT_SEGMENTS:用于标识CPU的段寄存器.
CONTEXT_DEBUG_REGISTER:用于标识CPU的调试寄存器.
CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS:用于标识CPU的扩展寄存器.
CONTEXT_FULL:相当于CONTEXT_CONTROL or CONTEXT_INTEGER or CONTEXT_SEGMENTS,即这三个标志的组合.

四.设置指定线程的上下文结构:SetThreadContext
此函数的定义为:function SetThreadContext(hThread: THandle; const lpContext: TContext): BOOL; stdcall;
参数同GetThreadContext.
有了这二个函数可以实现很多功能,比如用WriteProcessMemory在被调试进程的某个函数入口处写一个调试中断(int 3,即$cc),然后在运行到此调试中断时会产生中断,再用GetThreadContext得到当前线程的上下文,就可以根据Esp的值得到函数的参数等信息.你甚至可以修改Eip的值来让被调试程序跳到任何地址来执行,或是修改标志寄存器的值来修改进程的执行方式.

了解了以上函数后我们就可以用来修改被调试进程了,具体能实现怎样的功能只局限于自己的想像力了,但运用不得当被调试程序通常会当得很惨。当然这几个函数不止可以用于被调试进程,用于其它进程一样适用(可用OpenProcess根据进程标识符得到进程句柄),例如用它们来做出你自己的游戏修改器等等.

下面的例子演示了如何其得线程的上下文并将CPU置为单步模式来运行程序,注意由于单步模式比较慢,运行一个大的被调试程序时可能会等很久时间.
unit Unit1;

interface

uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;

type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Label1: TLabel;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;

var
Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

{调试信息处理过程}
procedure DebugPro;
var
si: _STARTUPINFOA; (进程启动信息}
pi: _PROCESS_INFORMATION; {进程信息}
Flage: DWORD;
DebugD: DEBUG_EVENT; {调试事件}
Rc: Boolean;
CodeCount: DWORD; {运行的指令数}
ThreadHandle: Thandle; {主线程句柄}
Context: TContext;
begin
{建立调试进程}
CodeCount := 0;
ConText.ContextFlags := CONTEXT_CONTROL;
Flage := DEBUG_PROCESS or DEBUG_ONLY_THIS_PROCESS;
GetStartupInfo(si); {初始化si结构,不然无法正常建立进程}
if not CreateProcess(nil, Pchar('C:/winnt/NOTEPAD.EXE C:/Boot.ini'), nil, nil,
False, Flage, nil, nil, si, pi) then
begin
MessageBox(Application.Handle, '建立被调试进程失败', '!!!', MB_OK or MB_ICONERROR);
exit;
end;
while WaitForDebugEvent(DebugD, INFINITE) do
begin {根据事件代码进行相应处理}
case DebugD.dwDebugEventCode of
EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT:
begin
MessageBox(Application.Handle, '被调试进程中止', '!!!', MB_OK or MB_ICONERROR);
Break;
end;
CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT:
begin
ThreadHandle := DebugD.CreateProcessInfo.hThread;
MessageBox(Application.Handle, '被调试进程建立', '!!!', MB_OK or MB_ICONERROR);
end;
EXCEPTION_DEBUG_EVENT:
begin
if (DebugD.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode <> EXCEPTION_SINGLE_STEP) and
(DebugD.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode <> EXCEPTION_BREAKPOINT) then
Rc := False {如果被调试程序产生了异常,让它自己处理}
else
begin
GetThreadContext(ThreadHandle, Context);
{将标志寄存器的陷井标志设为TRUE,这样CPU将会处于单步模式}
Context.EFlags := Context.EFlags or $100;
Inc(CodeCount);
Form1.Label1.Caption := IntToStr(CodeCount);
SetThreadContext(ThreadHandle, Context);
Rc := True;
end;
end;
end;
if Rc then
ContinueDebugEvent(DebugD.dwProcessId, DebugD.dwThreadId,
DBG_CONTINUE)
else
ContinueDebugEvent(DebugD.dwProcessId, DebugD.dwThreadId,
DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED);
end;
CloseHandle(pi.hProcess);
Closehandle(pi.hThread);
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
ThreadHandle, ThreadID: THandle;
begin
ThreadHandle := CreateThread(nil, 0, @DebugPro, nil, 0, ThreadID);
end;

end.

最后附上其它的调试API.
一. procedure DebugBreak; stdcall;
该函数在当前进程中产生断点,以便调用的线程能够向调试器发信号.
二. procedure FatalExit(ExitCode: Integer); stdcall;
该函数把执行控制交给调试器,调试器的行为随后被指定为所用调试器的类型.
三. function FlushInstructionCache(hProcess: THandle; const lpBaseAddress: Pointer; dwSize: DWORD): BOOL; stdcall;
该函数为指定进程刷新指令高速缓存器,此函数仅在多进程计算机上是有效的.
hProcess:要刷新的高速缓存器的进程句柄.
lpBaseAddress:要刷新区域的基地址指针,可以为0
dwSize:要刷新区域的长度.
四. function isDebuggerPresent; BOOL; stdcall;
该函数表明调用的进程是否在调试器描述表下运行,此函数从KERNEL32.DLL输出.
五. procedure OutputDebugString(lpOutputString: PChar); stdcall;
该函数为当前的应用程序发送一个字符串到调试器中,lpOutputString为要发送的字符串.
在DELPHI中可以通用View->Debug Windows->Event Log打开Event Log窗口查看被调试程序发送的字符串.
六. procedure SetDebugErrorLevel(dwLevel: DWORD); stdcall;
该函数设置最小错误级别,在该错误级别中系统中将产生调试事件并把它传递给调试器.
dwLevel:指定调试事件的最小错误调试程序,如果错误相等于或大于此程序,系统产生一个调试事件,此参数必须是下列值中的一个.
0: 不记录任何错误. SLE_ERROR:仅记录ERROR级别的调试事件.
SLE_MINORERROR:仅记录MINORERROR级别和ERROR级别的调试事件.
SLE_WARNING:记录WARNING级别,MINORERROR和ERROR级别的调试事件.