WinDBG 是在 windows 平台下,强大的用户态和内核态调试工具,相比较于 Visual Studio 它是一个轻量级的调试工具,所谓轻量级指的是它的安装文件大小较小,但是其调试功能,却比VS更为强大,WinDBG由于是微软的产品所以能够调试Windows系统的内核,另外一个用途是可以用来分析dump数据,本笔记用于记录WinDBG内核调试的配置过程,并附有常用命令的使用方法。

1.首先需要安装VmWare虚拟机,并自行安装好Windows系统,虚拟机关闭状态下添加一个管道虚拟串口,此处需要删除打印机,否则串口之间冲突。

操作步骤:编辑虚拟机设置 -> 添加 -> 串行端口 -> 完成 -> 并配置以下参数
参数配置:使用命名管道 -> \\.\pipe\com_1 -> 该端是服务器,另一端是应用程序 -> 轮询时主动放弃CPU->确定

2.开启虚拟机中的Windows7系统,然后以管理员身份运行CMD命令行,输入bcdedit命令,可以查看到系统的当前启动项,如果是新的系统,则只会有一个 {current} 的启动项。

3.接着我们连续执行下方的三条命令,依次建立启动项,并激活调试模式。

# windows 7 配置
bcdedit /copy {current} /d "Windwos7"
bcdedit /debug ON
bcdedit /bootdebug ON
bcdedit /timeout 10

# windows 10 配置
bcdedit /set testsigning on
bcdedit -debug on
bcdedit /bootdebug on

bcdedit /set "{current}" bootmenupolicy Legacy             // 修改启动方式为Legacy
bcdedit /dbgsettings SERIAL DEBUGPORT:1 BAUDRATE:115200    // 设置串口1为调试端口波特率为115200
bcdedit /copy "{current}" /d "Debug"                       // 将当前配置复制到Debug启动配置

bcdedit /enum                                  // 记录下debug下的标识符
bcdedit /debug "{<新建的启动配置的标识符>}" on   // 打开调试开关

4.最后查看一下当前调试配置选项,执行命令 bcdedit /dbgsettings,显示出使用的第一个串口,波特率为115200bps,保持默认不需要修改。

5.配置完成后,重新启动系统,在开机的时候选择Windows7 [启用调试程序]则系统会黑屏,说明已经正常进入调试模式了。

6.接着回到物理机上面,我们在命令行中切换到WinDBG的根目录下,并执行以下命令,即可连接虚拟机串口进行调试了。
执行命令 Windbg.exe -b -k com:port=\\.\pipe\com_1,baud=115200,pipe 如下图,已经成功连接上了。

7.为了方便调试,可以通过【File菜单】加载一下符号文件,也可以按下【Ctrl+S】并输入。
输入命令 srv*c:\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols 自动下载符号保存到C盘下。

到此为止,我们的内核调试环境已经配置并能够独立工作了,接下来,我们将手动编译一个简单的驱动文件,并通过WinDBG对其进行调试分析。

1.首先我们需要编写一个简单的驱动程序,由于我们的驱动程序比较的简单,所以我们只能够从DriverEntry驱动开始执行之前下一个断点,此处我们可以通过内联汇编的方式手动加入一个断点,其最终代码如下所示。

#include <ntifs.h>

// 绕过签名检测
void BypassCheckSign(PDRIVER_OBJECT pDriverObj)
{
  //STRUCT FOR WIN64
  typedef struct _LDR_DATA                                     // 24 elements, 0xE0 bytes (sizeof)
  {
    struct _LIST_ENTRY InLoadOrderLinks;                     // 2 elements, 0x10 bytes (sizeof)
    struct _LIST_ENTRY InMemoryOrderLinks;                   // 2 elements, 0x10 bytes (sizeof)
    struct _LIST_ENTRY InInitializationOrderLinks;           // 2 elements, 0x10 bytes (sizeof)
    VOID*        DllBase;
    VOID*        EntryPoint;
    ULONG32      SizeOfImage;
    UINT8        _PADDING0_[0x4];
    struct _UNICODE_STRING FullDllName;                      // 3 elements, 0x10 bytes (sizeof)
    struct _UNICODE_STRING BaseDllName;                      // 3 elements, 0x10 bytes (sizeof)
    ULONG32      Flags;
  }LDR_DATA, *PLDR_DATA;
  PLDR_DATA ldr;
  ldr = (PLDR_DATA)(pDriverObj->DriverSection);
  ldr->Flags |= 0x20;
}

NTSTATUS DriverDefaultHandle(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  pIrp->IoStatus.Status = status;
  pIrp->IoStatus.Information = 0;
  IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);

  return status;
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
  DbgPrint("驱动已卸载 \n");
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  // 绕过签名
  BypassCheckSign(Driver);

  // 初始化默认派遣函数
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  for (ULONG i = 0; i < IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION; i++)
  {
    Driver->MajorFunction[i] = DriverDefaultHandle;
  }

  // 设置断点
  DbgBreakPoint();
  // KdBreakPoint();
  // __debugbreak();

  DbgPrint("驱动已加载 \n");
  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  return STATUS_SUCCESS;
}

2.现在我们启动Windows7系统,并通过上面的方法使之与WinDBG联机,当WinDBG断下时,手动添加符号文件。

按下 Ctrl +S 加入以下符号文件,最后的路径是你驱动编译所在路径。
.sympath SRVc:\mySymbolshttp://msdl.microsoft.com/download/symbols

上方步骤总结起来如下:

windbg.exe -b -k com:port=\\.\pipe\com_1,baud=115200,pipe
.sympath SRV*c:\mySymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols
.reload
ed nt!Kd_SXS_Mask 0
ed nt!Kd_FUSION_Mask 0
u KiSystemServiceUser

添加符号完成以后,在命令窗口输入g并按下回车键,过程中可能需要按下多次g键,使Windows系统正常加载并运行。

当Windows系统加载完成以后,拖入我们的驱动文件wdk.sys,并通过驱动加载工具加载运行,此时Windows系统会卡死,回到WinDBG中发现已经可以进行源码调试了哈。

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