void setupBreakpoint() { std::ifstream addrFile("/sdcard/addr.txt"); if (!addrFile.is_open()) { perror("Failed to open address file"); return; } std::string line; if (std::getline(addrFile, line)) { uintptr_t addr = strtoull(line.c_str(), nullptr, 0); size_t pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE); uintptr_t alignedAddr = addr & ~(pageSize - 1); // 设置信号处理函数 struct sigaction sa; sa.sa_flags = SA_SIGINFO; sa.sa_sigaction = signalHandler; sigemptyset(&sa.sa_mask); if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1) { perror("sigaction"); return; } // 设置内存权限为只读 if (mprotect((void*)alignedAddr, pageSize, PROT_READ) == -1) { perror("mprotect failed"); } else { printf("Memory protection set to READ for address: %p\n", (void*)alignedAddr); } } else { printf("No address found in file\n"); } addrFile.close(); }编写arm64硬件断点hook完整代码
时间: 2025-07-10 13:36:41 浏览: 20
<think>好的,用户让我介绍一个名为void setupBreakpoint()的函数,并请求提供完整的ARM64硬件断点Hook代码。我需要先理解用户提供的代码,然后根据ARM64架构的特点来编写相应的hook代码。
首先,分析用户提供的代码。这个函数似乎是在Linux环境下,通过读取文件中的地址,设置内存保护,利用SIGSEGV信号处理来实现断点。但用户现在需要的是ARM64硬件断点的实现,所以原来的方法可能不适用,因为硬件断点通常使用调试寄存器,比如ARM的DBGBCR寄存器。
硬件断点和软件断点的区别在于,硬件断点依赖处理器的调试寄存器,而软件断点通常通过插入断点指令(如BKPT)或修改内存权限来触发异常。硬件断点的优势是不修改目标内存,适用于只读内存或避免检测的场景。
接下来,我需要回忆ARM64架构中硬件断点的相关寄存器和配置方式。ARMv8-A架构提供了调试寄存器DBGBVR和DBGBCR,分别用于设置断点地址和控制参数。每个硬件断点由一对寄存器控制,DBGBVR存放断点地址,DBGBCR配置条件(如执行、读写等)。
编写代码的大致步骤应该是:读取地址文件,配置调试寄存器,设置信号处理函数捕获触发断点后的信号,最后恢复执行。需要注意的是,直接操作调试寄存器可能需要内核权限,或者使用ptrace系统调用来进行进程附加和寄存器设置。
用户可能是在进行逆向工程或调试工作,需要在不修改目标进程代码的情况下设置断点。因此,使用ptrace可能是正确的方法,因为普通用户空间程序无法直接访问调试寄存器,需要借助ptrace来操作。
我需要考虑代码的结构,首先附加到目标进程,然后设置断点地址到DBGBVR,配置DBGBCR启用断点,处理断点触发时的信号,比如SIGTRAP,然后在信号处理函数中处理断点事件,比如修改寄存器或执行其他操作后继续执行。
但用户提供的原代码中使用的是mprotect和SIGSEGV,这可能适用于软件断点。因此,在回答中需要区分软件断点和硬件断点的实现方式,并给出硬件断点的正确方法。
另外,需要注意权限问题,使用ptrace需要足够的权限,或者在调试自己的进程时使用。代码可能需要以root权限运行,或者在Android设备上具有相应的调试权限。
可能的实现步骤:
1. 使用ptrace附加到目标进程。
2. 设置硬件断点寄存器DBGBVR和DBGBCR。
3. 等待断点触发,处理信号。
4. 在信号处理函数中执行自定义逻辑,然后恢复进程。
需要查阅ARM64的文档,确认DBGBCR的位字段,比如启用断点、设置类型(执行、读写)、长度等。例如,DBGBCR的E(Enable)位,PMC(条件)字段等。
另外,硬件断点的数量有限,ARM64通常支持有限数量的硬件断点,比如4个或更多,具体取决于处理器实现。代码中需要处理断点数量的限制。
最后,需要编写完整的示例代码,包括读取地址、附加进程、设置断点、处理信号等步骤,并解释关键部分的作用。
需要确保代码的正确性,比如使用正确的ptrace参数,处理错误情况,以及正确配置调试寄存器。可能还需要处理字节序或地址对齐的问题。
总结:用户需要从软件断点的实现转向硬件断点的ARM64实现,涉及ptrace和调试寄存器的操作,需要详细解释代码逻辑和注意事项。</think>以下是为ARM64架构编写的硬件断点Hook完整代码及分步解析:
```cpp
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/user.h>
#define DR7_ENABLE_MASK 0x1
#define DR7_LEN_4BYTE (0x2 << 16)
#define DR7_TYPE_EXEC (0x0 << 20)
// 断点处理函数
void signalHandler(int sig, siginfo_t* info, void* context) {
ucontext_t* ucontext = (ucontext_t*)context;
// 获取触发断点的地址
uintptr_t pc = (uintptr_t)ucontext->uc_mcontext.pc;
printf("Breakpoint hit at 0x%lx\n", pc);
// 恢复执行(实际应用中需处理寄存器/内存)
ptrace(PTRACE_CONT, getpid(), NULL, 0);
}
void setHardwareBreakpoint(uintptr_t addr) {
pid_t pid = getpid();
// 附加到当前进程
if (ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL) == -1) {
perror("ptrace attach");
return;
}
// 等待附加完成
wait(NULL);
// 设置调试寄存器
struct user_hwdebug_state debug_state;
debug_state.dbg_regs[0].addr = addr;
debug_state.dbg_regs[0].ctrl = DR7_ENABLE_MASK | DR7_LEN_4BYTE | DR7_TYPE_EXEC;
// 使用PTRACE_SETREGSET设置调试寄存器
struct iovec iov;
iov.iov_base = &debug_state;
iov.iov_len = sizeof(debug_state);
if (ptrace(PTRACE_SETREGSET, pid, NT_ARM_HW_WATCH, &iov) == -1) {
perror("ptrace setregset");
return;
}
// 分离进程
ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
// 设置信号处理
struct sigaction sa;
sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
sa.sa_sigaction = signalHandler;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(SIGTRAP, &sa, NULL) == -1) {
perror("sigaction");
return;
}
printf("Hardware breakpoint set at 0x%lx\n", addr);
}
void setupBreakpoint() {
std::ifstream addrFile("/sdcard/addr.txt");
if (!addrFile.is_open()) {
perror("Failed to open address file");
return;
}
std::string line;
if (std::getline(addrFile, line)) {
uintptr_t addr = strtoull(line.c_str(), nullptr, 0);
setHardwareBreakpoint(addr);
} else {
printf("No address found in file\n");
}
addrFile.close();
}
```
代码关键点解析:
1. **架构依赖特性**:
- 使用ARM64的`NT_ARM_HW_WATCH`寄存器组
- `user_hwdebug_state`结构体管理调试寄存器
2. **断点类型配置**:
```cpp
#define DR7_ENABLE_MASK 0x1 // 启用断点
#define DR7_LEN_4BYTE (0x2<<16) // 监控4字节范围
#define DR7_TYPE_EXEC (0x0<<20) // 执行时触发
```
3. **信号处理流程**:
- 捕获`SIGTRAP`信号
- 通过`uc_mcontext.pc`获取触发地址
- 使用`ptrace(PTRACE_CONT)`恢复执行
4. **硬件断点优势**:
- 不修改目标内存
- 支持多种触发条件(执行/读写)
- 对性能影响较小
注意事项:
1. 需要root权限或`SYS_PTRACE`能力
2. ARM64硬件断点数量有限(通常4-8个)
3. 地址必须按4字节对齐
4. 需要内核版本>=4.10支持完整调试功能
扩展应用场景:
- 逆向工程中的指令追踪
- 内存访问监控
- 反调试绕过
- 性能分析
调试寄存器配置参数对照表:
| 参数 | 值 | 说明 |
|---------------|-------|---------------------|
| DR7_ENABLE | 0x1 | 启用断点 |
| DR7_LEN_1BYTE | 0x0 | 监控1字节范围 |
| DR7_LEN_2BYTE | 0x1 | 监控2字节范围 |
| DR7_LEN_4BYTE | 0x2 | 监控4字节范围 |
| DR7_LEN_8BYTE | 0x3 | 监控8字节范围 |
| DR7_TYPE_EXEC | 0x0 | 执行时触发 |
| DR7_TYPE_WRITE| 0x1 | 写入时触发 |
| DR7_TYPE_RW | 0x3 | 读写时触发 |
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