Windows内核：双机调试

一、什么是双机调试

• 为什么需要双机调试？
  我们知道在用户层调试一个普通程序时，整个被调试程序会被中断。同样的，如果被调试的是操作系统内核，那么整个操作系统都会被中断。所以如果想要调试Win内核，那么就需要两台电脑，一台运行WinDBG作为调试机，一台作为被调试机，这就是所谓“双机调试”。

• 双机调试的原理
  
  在操作系统中提供了一个调试子系统，通过串口发送、接收调试信息。例如，本机在WinDBG中通过串口向虚拟机的调试子系统发送“g”指令，调试子系统就会做出相应操作（使虚拟机继续运行）。

• 开发环境
  Host OS（主机）：Win10 x64 1803
  Guest OS（被调试）：Win7 x86 Professional 和 WinXP SP3 x86
  调试工具： WinDBG x64 + VS2019 + Win10 SDK 10.0.18362.0

二、为Guest OS添加“DEBUG模式的开机引导项”和“串口”

2.1 Win 7

• 管理员运行CMD
• 复制一个开机选项，命名为‘MyDebug’
  bcdedit /copy {current} /d DebugEntry \\将生成一段ID
• 设置‘MyDebug’开机启动为DEBUG模式
  bcdedit /debug {上面生成的ID} ON
• 增加一个开机引导项
  bcdedit /displayorder {current} {上面生成的ID}
• 开启串口1
  bcdedit /dbgsettings serial baudrate:115200 debugport:1
  

2.2 Win XP

• 在文件夹选项中设置显示系统文件、显示所有文件，随后可以在C盘根目录看到boot.ini文件
  
  
• 为GuestOS添加一个启动项，开启串口"com1"
  multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="MyDEBUG" /noexecute=optin /fastdetect /debug /debugport=com1
  

三、虚拟机开启“串口”

• 观察“虚拟机设置”这个对话框的“硬件”->“设备栏”，看看是否有“打印机”或“Printer”，如果有，则删除该设备。
• 选择“添加”，然后选择“串行端口”，然后选择“使用命名管道”，并按如下设置
  \\.\pipe\com_1
  

四、安装WinDBG

• 微软官网下载WDK，需要先安装Visual Studio，注意工作负载中选择与WDK对应版本的Win10 SDK
  （图中为 Windows10 1903 >>> VS2019 >>> Win10 SDK 10.0.18362.0）
  
  

• 在桌面上添加一个windbg的快捷方式

• 右键该快捷方式，打开“属性”对话框，在目标一栏的末尾添加【 -b -k com:pipe,port=\.\pipe\com_1,resets=0】
  

五、开始调试

• 先启动虚拟机的GuestOS，然后马上启动WinDBG
  
• 在Guest OS中选择【XXX 启动调试程序】这个开机启动项
• WinDBG会在GuestOS的开机过程中自动断下：
  
• 在WinDBG中输入命令【g】向GuestOS的“调试子系统”发送继续执行的消息，随后可以看到GuestOS正常开机进入桌面。
• 在WinDBG中点击【Break】按钮，GuestOS将会被中断卡死。
  

Reference

• win10中“windbg+vmware+win7双机调试”设置