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IDA PRO 教程-使用IDA的跟踪调试功能.pdf

发布时间：2022-06-06 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.93M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    使用 IDA 的跟踪功能 上一篇调试器教程给出了如何用常用的调试命令来调试一个小程序。本教程将给出另一种方 法。下面我们利用 IDA 调试器的跟踪功能来调试这个小程序。 一个小 bug 程序 这个小程序只是简单的计算了一下一组数据（1,2,3,4,5）的平均值。这组数据被保存在两个 数组里，一个是 8bit 的数值，一个是 32bit 数值表示。 #include char char_average(char array[], int count) { int i; char average; average = 0; for (i = 0; i < count; i++) average += array[i]; average /= count; return average; } int int_average(int array[], int count) { int i, average; average = 0; for (i = 0; i < count; i++) average += array[i]; average /= count; return average; } void main(void) { char chars[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int integers[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; printf("chars[] - average = %d\n", char_average(chars, sizeof(chars))); printf("integers[] - average = %d\n", int_average(integers, sizeof(integers))); }
    运行它，我们得到如下结果： chars[] - average = 3 integers[] - average = 1054228 可以看出在整数方式下计算的结果是错误的，我们用 IDA 的调试器来分析一下吧。 什么是跟踪 跟踪允许你记录应用程序运行时的变化信息。我们把跟踪信息称为“跟踪事件”。 IDA 记录把跟踪事件记录在一个跟踪缓存区中。跟踪缓存区的大小可以设定为无限大（此时 你需要很多内存），或者固定的大小（这种情况下，新的跟踪事件会覆盖老的跟踪事件）。在 我们这个例子中，由于我们调试的程序非常小，我们把它设定为无穷大：选择在 Debugger 主菜单下的 Trace 子菜单中的 Tracing options，设定 Tracing Buffer Size 为 0。 IDA 提供几种不同的跟踪机制： 1、 指令跟踪：IDA 将会记录每一条指令的执行，并保存寄存器数值，通过使用这些信息， 你可以找出应用程序的执行过程，并可找出哪条指令修改了哪个寄存器。 2、 函数跟踪：IDA 将会记录所有的函数调用和函数返回。 3、 读写-写-执行跟踪：IDA 将会记录一个对指定地址的所有访问。这种机制相当于是不停 止的断点。 对每种跟踪机制，都会记录相应的跟踪事件到跟踪缓存区，也可以保存到一个txt 的文件中， 同样可以通过 Tracing options 里的选项来设定。
    指令和函数跟踪 为了定位在程序中的 bug 所在，我们要记录所有程序的执行指令，函数调用和函数返回。我 们 不 想 记 录 在 main() 函 数 之 前 的 指 令 。 因 此 我 们 把 光 标 放 置 在 main() 的 开 始 位 置 （0x4011A1），使用快捷键F4，开始运行程序并执行到光标位置。我们再通过点按跟踪工具 条上的相应图标打开指令和函数跟踪功能，然后我们继续运行程序直到到达 main()函数的 结尾（0x40120A）。注意Runto（执行到… ）命令在调试菜单和鼠标右键菜单中都可选择。
    跟踪回溯 IDA 现在已记录了程序的运行。我们点击 Tracing 跟踪工具条上 Tracing Window 跟踪窗口 的按钮，来查看跟踪事件。 如果我们在 Tracing Window 跟踪窗口中点中了一条跟踪事件，IDA 更新了屏幕上相应信息， 以显示跟踪事件发生时，程序的运行状态。下面是几条我们通常关心的信息： IDA’s titlebar(IDA 工具条)：Backtracing 代表前面跟踪事件的屏幕信息。 Trace event icons（跟踪事件图标，在跟踪窗口的第一列）：代表记录的跟踪事件类型：指 令执行，函数调用，函数返回… 例如,我们在_printf()函数的结尾，我们看两个不同的跟踪事 件，一个代表指令，一个代表函数返回。 Result column（结果列）：将包含跟踪事件指定的信息，当是指令事件的时候，它显示被修 改的寄存器，注意IP寄存器，由于会被所有指令修改，因此不会显示IP寄存器。 Register arrows（寄存器箭头指示，在反汇编窗口中）：反应在指令执行之前的寄存器数值。 Registers windows（寄存器窗口）：对指令跟踪事件，每个寄存器窗口会显示指令执行前的 寄存器数值，刚被更改的寄存器也会用颜色标记出来。
    跟踪缓存区内搜索 还记得那个奇怪的平均值结果吗？它是18259104 (0x1169CA0)，在Search搜索菜单中的Trace window's Search（跟踪窗口搜索）命令，会至少找到一条与这个数值相关的跟踪事件。事 实上，如果我们启动搜索，会发现这个数值在int_average+1E这个地址： 通过观察跟踪，我们试着看一下，程序是如何使用这个值的。 在int_average+1E：我们发现一条"idiv esi"指令，它的EAX中包含这个数值。 在int_average+27：我们发现int_average()返回到它的调用程序main()，这个数值是 int_average()的返回值。 在 main+5c：这个数值被 printf()打印到屏幕上。 这是一个错误的计算结果！
    错误的循环 现在我们在看一下在 idiv esi 指令之前的指令跟踪情况。 我们可以观察到一个小的循环来累加我们要计算的数据，跟踪窗口内显示了 3 个最新的循 环。我们看一下循环中止的条件，它是比较ESI 和 EAX 中的数值，那么在ESI 中是什么呢？ 寄存器窗口给出了这个数值，它显示 ESI=0X14(20)，我们不是希望它执行 5 次吗？怎么是 20 次？
    Bug 修复 我们再浏览一下这个问题循环之前的指令，以查找 ESI 中的这个奇怪的数值从哪里来。 监视 我们可以添加监视，通过监视观察在程序执行过程中数据的变化。 在第一个循环之前，int_average+F，我们看到 ESI 从 int_average()的 count 参数中获得。 我们通过 IDA 的参数识别跟踪技术（PIT），很容易定位到 PUSH 14h 这条指令，它将错误 的参数传递了进来。现在我们在仔细看一下我们的 C 源程序，就能找到这个错误了：我们 使用了 sizeof()这个函数，它返回的是数组中的字节数，而不是数组的成员数。 风暴译 2007-09-21 QQ:719110750
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