很多人在学习新知识之前都不喜欢研究理论、原理,我觉得这是大错特错的!!!
所以
在学习GDB的利用之前,我们先来学习一下GDB的构成
1. GDB的构成
下面这张图就是GDB的构成架构,是不是很抽象哩,看不懂哩,让我总结一下!(其实我也看不懂)
简单来说就是
用户(就是我,小坤同砚)
通过
cli接口或者mi接口(就是可视化的图形界面)
然后
通过ptrace系统调用实现(ptrace系统调用是什么东东,百度了一下,下面具体讲讲俺百度的内容)
2. 工作原理(本质就是ptrace系统调用)
下面展示一段很抽象很简单的代码,也就是ptrace的函数原型:
- #include <sys/ptrace.h>
- long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data);
- /*
- pid_t pid:指示ptrace要跟踪的进程;
- *void addr:指示要监控的内存地址;
- *data:存放读取出的或者要写入的数据;
- enum __ptrace_request request:决定了系统调用的功能,它主要有以下几个选项:
- 1.PTRACE_TRACEME:表示表示被父进程跟踪,任何信号(除了SIGKILL)都会暂停子进程,接着阻塞于wait()等待的父进程被唤醒。子进程内部调用exec()时会发出SIGTRAP信号,可以让父进程在子进程新程序开始运行之前就完全控制它;
- 2.PTRACE_ATTACH:attach到一个指定的进程,使其成为当前进程跟踪的子进程,而子进程的行为等同于进行了一次PTRACE_TRACEME操作。需要注意的是,虽然当前进程成为被跟踪进程的子进程,但是子进程使用getppid()得到的仍是其原始父进程的PID;
- 3.PTRACE_CONT:继续运行之前停止子进程。可同时向子进程交付指定的信号。
- */
复制代码 研究一个东西,只必要知道它有什么用,来自哪里,它要去哪里就行了!!!
他有什么用??
ptrace系统调用可以操作父进程观察和控制其他进程的执行(痴汉),检查和改变其核心映像以及寄存器(大夫君主义)
它来自哪里??
ptrace系统调用被封装在libc中,利用时必要引入ptrace.h头文件,通过传入一个请求参数和一个进程ID来调用。
它要去哪里??
具体的调用过程等我再单独单开一篇,写完后再贴上来。
3. 三种调用方式
第一种 运行并调试一个新进程
步调一:输入gdb 目标步伐 或者 输入gdb后通过file下令指定目标步伐
步调二:输入run下令就可以愉悦の进行调试了~
这里具体讲讲run下令后执行的一系列底层操作:
起首 操作系统通过fork()系统调用创建一个新进程;
然后 在新创建的子进程中执行操作ptrace(PTRACE_TRACEME,0,0,0);
最后 在子进程中通过execv()系统调用加载用户指定的可执行文件。
第二种 attach并调试一个已经运行的进程
步调一:用户确定必要进行调试的进程PID;(查看pid下令:ps aux)
步调二:运行GDB,输入attach pid下令即可。(知识都是环环相扣的,tmux分屏这时候就表现到利益了:一屏运行步伐,二屏查找pid,三屏运行gdb)
这里再补充一下底层做了什么:
对该进程执行操作ptrace(PTRACE_ATTACH,pid,0,0)。
第三种 长途调试目标机上新创建的进程
步调一:长途调试目标机子上输入如下下令
- # 假设你想调试的进程ID是1234,开放远程调试端口9999
- gdbserver :9999 --attach 1234
复制代码 步调二:在本地利用gdb的机子上输入如下下令
- gdb
- # 在GDB中
- (gdb) target remote target-ip:9999
复制代码
照例讲一下原理吧:
起首 GDB运行在调试机上,gdbserver运行在目标机上,两者之间的通信数据格式由GDB长途串行协议(Remote Serial Protocol,RSP)界说;
然后 RSP协议数据的基本格式为:$......#xx;
最后 gdbserver的启动方式相称于运行并调试一个新创建的进程。
4. 断点的实现
各人为什么要利用GDB?
最多的需求就是打断点
在这末节我们讲讨论如何实现断点
断点分为两种
硬件断点,顾名思义,通过硬件实现
在x86架构中,提供了8个调试寄存器(DR0~DR7)和2个MSR寄存器,其中DR0~DR3是硬件寄存器,用于放入内存或I/O地点,设置执行、修改等操作。
软件断点,通过内核信号实现
在x86架构中,内核向某个地点打断点,实际上就是往该地点写入断点指令INT 3,即0xCC;
目标步伐运行到这条指令之后就会触发SIGTRAP信号;
GDB捕捉到这个信号,并根据目标步伐当前制止的位置查询GDB维护的断点链表;
若发现在该地点确实存在断点,则可判断为断点命中。
5. GDB窗口叫TUI
TUI(TextUser Interface)为GDB调试的文本用户界面
有五种窗口:
command窗口,即下令窗口,可以键入调试下令
source窗口,源代码窗口,表现当前行,断点等信息
assembly窗口,汇编代码窗口
register窗口,寄存器窗口
split窗口,源码和汇编混淆窗口
下面先容一个在gdb里利用的下令layout
输入layout src,即可进入源代码窗口,看下面!!
那要怎么退出咧?
有点复杂,和麻烦,就是要利用快捷键组合CTRL+X和CTRL+A可以关闭分屏窗口
下面为兄弟们总结好layout分屏的相关下令了,接好了!
- # 显示源代码窗口
- layout src
- # 显示汇编窗口
- layout asm
- # 显示源代码/汇编和寄存器窗口
- layout regs
- # 显示源代码和汇编窗口
- layout split
- # 显示下一个layout
- layout next
- # 显示上一个layout
- layout prev
- # 刷新窗口
- Ctrl + L
- # 单窗口模式,显示一个窗口
- Ctrl + x,再按1
- # 双窗口模式,显示两个窗口
- Ctrl + x,再按2
- # 退出layout分屏
- Ctrl + x,再按a
复制代码 6. GDB常用操作下令
最后就总结一下GDB调试中常用的操作下令,忘记下令的时候来瞧一眼
特别留意的是!!
全部的地点操作,都要在地点前加上星号 * !!!
- # 下断点
- break
- # 查看断点
- info break
- # 禁用断点
- disable
- # 启用断点
- enable
- # 清除断点
- clear
复制代码
- # 以源码的形式单步步进,会进入子程序
- step
- # 以源码的形式单步步过,不会进入子程序
- next
- # 以机器码的形式单步步进,会进入子程序
- stepi
- # 以机器码的形式单步步过,不会进入子程序
- nexti
- # 在信号或断点之后,继续运行被调试程序
- continue
- # 启动被调试程序
- run
复制代码
- # 求表达式expr的值并打印
- print [expr]
- # 查看内存;指定要查看n个单位的内存值;显示格式是print('x','d','u','o','t','a','c','f','s')使用的格式之一,再加i(机器指令);u是单位大小,常用单位有b表示单字节、h表示双字节、w表示四字节、g表示八字节
- x/nfu <addr>
- # 每次程序停止时打印表达式expr或者内存地址addr的值
- display <expr>|<addr>
- # 打印整个栈的回溯,每个栈帧一行
- backtrace
- # 反编译指定函数
- disassemble
- # 反编译的同时显示机器码
- disassemble /r
- # 查看栈帧信息
- info frame
复制代码 7. 增强工具pwndbg/peda/gef
一样平常的小黑子是不会用原生的GDB的
他们会加点黑科技
就是下面这些常用的插件工具
pwndbg:是一个GDB插件,使GDB的调试不那么糟糕,重点关注低级软件开辟职员、硬件黑客、逆向工程师和开辟职员必要的特性;(最常用)
peda:GDB的Python开辟帮忙;
gef:是一组用于x86/64、ARM、MIPS、PowerPC和SPARC的下令,用于在利用老式GDB时资助开辟职员和反向工程师。
安装步调就不重复了,网上很多文章,这里抄一篇大佬的文章Linux下gdb(插件pwndbg、pead、gef)安装及调试常用指令
下一节拿一个案例来具体说说gdb调试怎么用吧~
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