Win32调试API学习心得(一)

概述:
　 Windows提供了一组供程序员使用的API,使用这些API,我们能够建立或捆绑到已运行的程序上来对他们进行调试,能获得程序的底层信息和调试信息.如果你原意的话,甚至可以对被调试程序进行任意的修改(用WritePRocessMemory).

　  先让我们从一个有趣的小例子开始吧: 打开DELPHI,新建工程,然后双击主窗体,在主窗体的Create事件中写下如下代码.
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var
  isDebuggerPresent: function:Boolean;
  DllModule: THandle;
begin
  DllModule := LoadLibrary('kernel32.dll');
  isDebuggerPresent := GetProcAddress(DllModule, 'IsDebuggerPresent');
  if isDebuggerPresent then
  begin
　  MessageBox(self.Handle, '请不要调试我!', '抗议', MB_OK or MB_ICONASTERISK);
　  application.Terminate;
  end;
end;
　　 按F9运行,程序执行得并不顺利,在弹出来一个抱怨你调试了它的窗口后就中止了.然后我们再在DELPHI的Projecs目录下找到刚刚编释出来的程序, 双击执行它,这次窗口就老老实实的出来了,这是怎么回事呢?

　  原来上面的isDebuggerPresent就是Win32调试API中的一员,它的作用是判断调用它的进程是否在调试描述表下运行(也就是是否处于被调试状态),另一方面也说明了DELPHI的调试器也是用Win32调试API实现的.这下对调试API有兴趣了吧?那让我们来继续深入调试API的世界!

得到一个供调试的程序:
　  由于我们的程序要扮演调试器的角色,我们还必需要有一个供调试的程序.这个程序可以通过二种方法获得:
　 1:使用DebugActiveProcess函数.
　　 这个函数的定义是DebugActiveProcess(dwProcessID: DWord):Bool; stdcall, dwProcessID用于指定被调试的进程的标识符,如果函数调用成功返回TRUE,失败返回FALSE.注意,如果是在NT/2000/XP上,如果目标进程是由一个安全描述器创建的,而该安全描述符使调试器没有充分的访问权,那么此函数的调用可能失败. 
　 2:使用CreateProcess函数.
　  这个函数的定义是CreateProcess(lpApplicationName: PChar; lpCommandLine:　　 PChar;lpProcessAttributes, lpThreadAttributes: PSecurityAttributes;
  bInheritHandles: BOOL; dwCreationFlags: DWORD; lpEnvironment: Pointer;
  lpCurrentDirectory: PChar; const lpStartupInfo: TStartupInfo;
  var lpProcessInformation: TProcessInformation): BOOL; stdcall
　  由于篇幅原因,这儿就不详解CreateProcess的每个参数的含义,具体请参考API大全,我们这儿只谈如何创建一个被调试的进程.即设置dwCreationFlags参数,你可以指定DEBUG_PROCESS标志来建立一个被调试进程,同时被调试进程的子进程的调试信息也将通知我们的调试器.还可以指定DEBUG_PROCESS or DEBUG_ONLY_THIS_PROCESS标志来表示只调试当前过程.

处理调试信息:
　  当我们用上面的方法之一打开了被调试的程序后,我们的程序应调用WaitForDebugEvent等待处理调试事件.它阻塞调用线程直到调试的事件发生.此函数的定义是:
  WaitForDebugEvent(var lpDebugEvent: TDebugEvent; dwMilliseconds: DWORD): BOOL; stdcall;
其中lpDebugEvent结构将在调试事件发生时返回发生的调试事件信息.dwMilliseconds值指定函数等待调试事件的时间,以毫秒为单位,一般设为INFINITE,表示一直等待直到调试事件发生.
　  这有点于类似于一个消息循环.我们一般都会新建一个线程,在线程中使用DebugActiveProcess或CreateProcess得到一个供调试的程序,然后用一个循环调用WaitForDebugEvent来处理随后发生的调试事件.至于为什么要在新的线程中处理呢?你不会想你的调试器一打开被调试程序后就一动也不能动了吧 ;-)

继续运行被调试程序:
　  当调试事件发生后,被调试程序会被WINDOWS挂起,当我们处理完了调试事件后,还要让被调试程序继续运行,这就要用到ContinueDebugEvent函数,定义如下:
  ContinueDebugEvent(dwProcessId, dwThreadId, dwContinueStatus: DWORD): BOOL; stdcall;
其中dwProcessID和dwThreadID是要被恢复的进程和线程ID,可以从lpDebugEvent结构中的dwProcessID和dwThreadID取得.dwContinueStatus是指明如何恢复线程,可能的取值有DBG_CONTINUE 和DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED,DBG_CONTINUE指明了如果被调试程序发生了异常,由调试器来处理异常.DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED则表示调试器不处理被调试程序的异常,由被调试程序的默认异常处理程序来处理异常.

下面是一个简单的例子,实现了监视被调试程序的建立和退出.

unit Unit1;

interface

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

type
  TForm1 = class(TForm)
　  Button1: TButton;
　  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;
begin
  {建立调试进程}
  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:
　　　  MessageBox(Application.Handle, '被调试进程建立', '!!!', MB_OK or MB_ICONERROR);
　　  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
　　　　  Rc := True;
　　  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.

下一篇文章将祥细讲解调试事件的处理和事件结构的含义.敬请关注.