int3断点指令的原理和示例int3指令,断点Netfilter,iptables/OpenVPN/TCP guard:-(-

今天有人让我解释一下断点调试的原理，我就想先解释一下int3指令，就写了一篇短文。

单字节指令int3的二进制码是0xcc，它的效果是：

• 处理器执行到0xcc时，会陷入内核，执行int3的异常处理代码，比如给当前进程发送一个SIGTRAP信号。

就这么简单。剩下的就看信号处理程序如何发挥了。

我给出一个简单的代码，演示一下一个程序的 自我单步跟踪 如何实现：

#include <stdio.h> #include <sys/mman.h> #include <signal.h> unsigned char old; unsigned char *inst; // RIP距离stack的当前位置正好192字节，详情参见rt_sigframe结构 #define PC_OFFSET  192 // value ++指令从main函数的第106字节开始，这个是从objdump -D看出来的。 static int i = 106; // 这是我们单步跟踪的变量。 int value = 0; // 打断点需要两步： // 1. 保存原始单字节指令。 // 2. 替换为int3指令。 void breakpoint(char *inst) {  old = *inst; *inst = 0xcc; } void trap(int unused) { unsigned long *p; // 恢复断点需要两步： // 1. 恢复单字节为保存的指令。 // 2. PC寄存器回退一个字节。  p = (unsigned long*)((unsigned char *)&p + PC_OFFSET); // 可以在这里来一个命令行查询更详细的程序当前状态，我这里仅仅一行打印，说明问题够了。 printf("current RIP: :%lx  value:%dn", *p, value);  inst[i] = old; *p = *p - 1; // 单步跟踪value的值： // value ++正好需要15个字节的指令。  i += 15; // 设置新的断点为下一个value ++ breakpoint(&inst[i]); } int main(int argc, char **argv) { unsigned char *page; unsigned long rip; signal(SIGTRAP, trap);   inst = (unsigned char *)main; // addr按照4096对齐  page = (unsigned char *)((unsigned long)inst & 0xfffffffffffff100); // 让main函数可写。 mprotect((void *)page, 4096, PROT_WRITE|PROT_READ|PROT_EXEC); // 设置第一个断点为第一个value ++。 breakpoint(&inst[i]);    value ++;  value ++;  value ++;  value ++;  value ++;  value ++; printf("value is %dn", value); } 

来吧，看看效果：

[root@localhost test]# ./int3test current RIP: :4006c6  value:0 current RIP: :4006d5  value:1 current RIP: :4006e4  value:2 current RIP: :4006f3  value:3 current RIP: :400702  value:4 current RIP: :400711  value:5 current RIP: :400720  value:6 value is 6 

文章很短，可以仔细体会一下。

关于int3指令，下面这个链接解释了为什么int3是单字节指令：
https://www.cs.columbia.edu/~junfeng/09sp-w4118/lectures/int3/int3.txt

浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。