Saludos!
Camaradas inversores, romhackers: básicamente este artículo estará dedicado a usted. En él, te diré cómo escribir tu propio plugin de depurador para IDA Pro . Sí, ya hubo el primer intento de comenzar la historia , pero desde entonces ha corrido mucha agua, se han revisado muchos principios. En general, condujeron!
Introducción lírica
En realidad, de artículos anteriores ( uno , dos , tres ), creo que no será un secreto que mi procesador favorito es el Motorola 68000 . Por cierto, mi anciana favorita Sega Mega Drive / Genesis trabajando en ello. Y, como siempre estuve interesado en cómo se organizan los juegos de Segov, desde los primeros meses de uso de mi computadora decidí profundizar en la jungla del desarmado y retroceder durante mucho tiempo.
Así es como surgió Smd IDA Tools .
El proyecto incluye varias cosas auxiliares que hacen que el trabajo de estudiar roms en Sega sea mucho más fácil: un cargador, un depurador, un ayudante para comandos VDP . Todo fue escrito para IDA 6.8 y funcionó bien. Pero, cuando decidí decirle al mundo cómo lo hice de todos modos, se hizo evidente que sería muy difícil mostrar ese código a la gente, y aún más describirlo. Por lo tanto, no podría hacer esto entonces.
Y luego salió la IDA 7.0 . El deseo de portar mi proyecto a él apareció de inmediato, pero la arquitectura del emulador Gens , sobre la base de la cual escribí el depurador, resultó ser inadecuada para portar: insertos de ensamblaje x86 , muletas, código que era difícil de entender y mucho más. Y el juego Pier Solar and the Great Architects , que se lanzó en cartuchos en 2010, y que realmente quería explorar (y hay muchos trucos anti-emulación allí), no comenzó en Gens .
En busca de una fuente de emulador adecuada que pudiera adaptarse para el depurador, finalmente me topé con Genesis Plus GX de EkeEke . Entonces apareció este artículo.
Primera parte: el núcleo del depurador
Musashi maneja la emulación de las instrucciones del procesador Motorola en el Genesis Plus GX . Su fuente original ya tiene una funcionalidad básica de depuración (un gancho para ejecutar instrucciones), pero EkeEke decidió eliminarla como innecesaria. Volvemos
Ahora lo más importante: debe determinar la arquitectura del depurador. Los requisitos son los siguientes:
- Saltos (puntos de interrupción) para la ejecución, para leer y escribir en la memoria
- Funcionalidad
Step Into Step Over , Step Over - Pausa,
Resume emulación - Leer / configurar registros, leer / escribir memoria
Si estos cuatro puntos son obra del depurador desde adentro, entonces aún debe considerar el acceso a esta funcionalidad desde afuera. Añadir otro elemento:
- Protocolo de comunicación del servidor de depuración (kernel) con el cliente de depuración (GUI, usuario)
Núcleo del depurador: lista de interrupciones
Para implementar la lista, comenzamos la siguiente estructura:
typedef struct breakpoint_s { struct breakpoint_s *next, *prev; int enabled; int width; bpt_type_t type; unsigned int address; } breakpoint_t;
Los campos next y prev almacenarán punteros al elemento anterior y siguiente, respectivamente.
El campo enabled almacenará 0 si este punto de interrupción debe omitirse en las pruebas de operación.
width : el número de bytes que comienzan desde la dirección en el campo de address que cubre el interruptor.
Bueno, en el campo de type almacenaremos el tipo de punto de interrupción (ejecución, lectura, escritura). Más detalles a continuación.
Para trabajar con la lista de puntos de interrupción, agregué las siguientes funciones:
Funciones de punto de interrupción static breakpoint_t *first_bp = NULL; static breakpoint_t *add_bpt(bpt_type_t type, unsigned int address, int width) { breakpoint_t *bp = (breakpoint_t *)malloc(sizeof(breakpoint_t)); bp->type = type; bp->address = address; bp->width = width; bp->enabled = 1; if (first_bp) { bp->next = first_bp; bp->prev = first_bp->prev; first_bp->prev = bp; bp->prev->next = bp; } else { first_bp = bp; bp->next = bp; bp->prev = bp; } return bp; } static void delete_breakpoint(breakpoint_t * bp) { if (bp == first_bp) { if (bp->next == bp) { first_bp = NULL; } else { first_bp = bp->next; } } bp->next->prev = bp->prev; bp->prev->next = bp->next; free(bp); } static breakpoint_t *next_breakpoint(breakpoint_t *bp) { return bp->next != first_bp ? bp->next : 0; } static breakpoint_t *find_breakpoint(unsigned int address, bpt_type_t type) { breakpoint_t *p; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { if ((p->address == address) && ((p->type == BPT_ANY) || (p->type & type))) return p; } return 0; } static void remove_bpt(unsigned int address, bpt_type_t type) { breakpoint_t *bpt; if ((bpt = find_breakpoint(address, type))) delete_breakpoint(bpt); } static int count_bpt_list() { breakpoint_t *p; int i = 0; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { ++i; } return i; } static void get_bpt_data(int index, bpt_data_t *data) { breakpoint_t *p; int i = 0; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { if (i == index) { data->address = p->address; data->width = p->width; data->type = p->type; data->enabled = p->enabled; break; } ++i; } } static void clear_bpt_list() { while (first_bp != NULL) delete_breakpoint(first_bp); } static void init_bpt_list() { if (first_bp) clear_bpt_list(); } void check_breakpoint(bpt_type_t type, int width, unsigned int address, unsigned int value) { if (!dbg_req || !dbg_req->dbg_active || dbg_dont_check_bp) return; breakpoint_t *bp; for (bp = first_bp; bp; bp = next_breakpoint(bp)) { if (!(bp->type & type) || !bp->enabled) continue; if ((address <= (bp->address + bp->width)) && ((address + width) >= bp->address)) { dbg_req->dbg_paused = 1; break; } } }
Núcleo del depurador: variables principales
En realidad, vi esta implementación en otro depurador PCSXR .
Agregue las variables que almacenarán el estado de emulación:
static int dbg_first_paused, dbg_trace, dbg_dont_check_bp; static int dbg_step_over; static int dbg_last_pc; static unsigned int dbg_step_over_addr; static int dbg_active, dbg_paused;
La variable dbg_first_paused será responsable de detener la emulación al comienzo de la depuración. Si es 0 , debe pausar la emulación y enviar un mensaje al cliente de que se ha iniciado la emulación. Después de la primera pausa, establezca en 1 .
Necesitamos dbg_trace para la ejecución de acuerdo con una instrucción ( Step Into funcionalidad). Si es igual a 1 , ejecutamos una instrucción, hacemos una pausa y restablecemos el valor a 0 .
Configuré la variable dbg_dont_check_bp para que los saltos de memoria de lectura / escritura no funcionarían si el depurador lo hiciera.
dbg_step_over se almacenará en 1 si estamos en modo Step Over hasta que la PC actual ( Contador de programas , también conocido como Puntero de instrucción ) sea igual a la dirección en dbg_step_over_addr . Después de eso, ambas variables se restablecen. dbg_step_over_addr cálculo del valor de dbg_step_over_addr más adelante.
Configuré la variable dbg_last_pc para un caso específico: cuando ya estamos parados en un descanso y el cliente solicita un Resume . Para que el interruptor no vuelva a funcionar, comparo la dirección de la última PC en esta variable con la nueva, y si los valores son diferentes, puede verificar el punto de interrupción en la PC actual.
dbg_active : de hecho, almacena el estado 1 cuando la depuración está activa y necesita verificar las interrupciones, procesar las solicitudes del cliente.
Con la variable dbg_paused , creo que todo está claro: 1 - estamos en pausa (por ejemplo, después de un descanso), y estamos esperando los comandos del cliente, 0 - seguimos las instrucciones.
Escribimos funciones para trabajar con estas variables:
static void pause_debugger() { dbg_trace = 1; dbg_paused = 1; } static void resume_debugger() { dbg_trace = 0; dbg_paused = 0; } static void detach_debugger() { clear_bpt_list(); resume_debugger(); } static void activate_debugger() { dbg_active = 1; } static void deactivate_debugger() { dbg_active = 0; }
Vemos que en la implementación de detach_debugger() solía borrar la lista de saltos. Esto es necesario para que después de desconectar el cliente, los puntos de interrupción antiguos no sigan funcionando.
Núcleo del depurador: implementamos un enlace de instrucciones
En realidad, aquí el trabajo principal tendrá lugar con una pausa, emulación continua, Step Into Step Over , Step Over .
Aquí está el código para la función process_breakpoints() :
void process_breakpoints() { int handled_event = 0; int is_step_over = 0; int is_step_in = 0; if (!dbg_active) return; unsigned int pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); if (dbg_paused && dbg_first_paused && !dbg_trace) longjmp(jmp_env, 1); if (!dbg_first_paused) { dbg_first_paused = 1; dbg_paused = 1;
Vamos a entender:
- Si la depuración no está habilitada, simplemente salga del gancho
- El truco con
setjmp / longjmp necesario porque la RetroArch shell RetroArch , para la cual escribimos nuestra propia versión de Genesis Plus GX , con la que ejecutamos la emulación, se cuelga esperando que el emulador salga de la función de representación de cuadros. Mostraré la segunda parte del truco más tarde, porque toca el shell sobre el emulador, en lugar del núcleo. - Si esta es nuestra primera operación del enlace, y, en consecuencia, el comienzo de la emulación, hacemos una pausa y enviamos el evento del inicio de la emulación al cliente.
- Si el cliente envió previamente el
dbg_trace Step Into , dbg_trace valor de la variable dbg_trace y configuramos la emulación en pausa. Enviamos el evento correspondiente al cliente. - Si no estamos en pausa, el modo
Step Over está activado y la PC actual es igual a la dirección de destino dbg_step_over_addr , ponemos a dbg_step_over_addr las variables necesarias y hacemos dbg_step_over_addr pausa. - Verificamos el punto de interrupción si no estamos en él ahora, y si la interrupción ha funcionado, hacemos una pausa y enviamos al cliente un evento sobre
Step Over o interrupción. - Si esto no es un desglose, no
Step Into , y no Step Over , entonces el cliente solicitó un descanso. Enviamos un evento sobre la pausa activada. - Implementamos el truco con
longjump como una implementación de un ciclo infinito de espera de acciones del cliente durante una pausa.
El código para calcular la dirección de Step Over no fue tan simple como se podría imaginar primero. El procesador Motorola tiene diferentes longitudes de instrucciones, por lo que debe considerar la siguiente dirección manualmente, según el código de operación. Además, debe evitar instrucciones como bra , jmp , rts saltos condicionales hacia adelante y ejecutarlos como Step Into . La implementación es la siguiente:
Código de función Calc_step_over () static unsigned int calc_step_over() { unsigned int pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); unsigned int sp = m68k_get_reg(M68K_REG_SP); unsigned int opc = m68ki_read_imm_16(); unsigned int dest_pc = (unsigned int)(-1);
Kernel del depurador: inicializando y deteniendo la depuración
Aquí todo es simple:
void stop_debugging() {
Kernel de depurador: implementación de protocolo
El protocolo de comunicación entre el servidor de depuración y el cliente cliente se puede llamar de forma segura el segundo corazón del proceso de depuración, porque implementa la funcionalidad de procesamiento de solicitudes del cliente y sus reacciones.
Se decidió implementar sobre la base de la memoria compartida , ya que es necesario enviar grandes bloques de memoria: VRAM , RAM , ROM y a través de la red, esto será aún más divertido.
La esencia es esta: el núcleo crea una memoria compartida con una estructura predefinida y espera solicitudes entrantes del cliente. Después de procesar la solicitud, la respuesta se guarda en la misma memoria y la información correspondiente se agrega a la lista de eventos del depurador en la misma memoria.
El prototipo fue elegido de la siguiente manera:
Descargar el paquete fuente debug_wrap.h #ifndef _DEBUG_WRAP_H_ #define _DEBUG_WRAP_H_ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #include <Windows.h> #define SHARED_MEM_NAME "GX_PLUS_SHARED_MEM" #define MAX_BREAKPOINTS 1000 #define MAX_DBG_EVENTS 20 #ifndef MAXROMSIZE #define MAXROMSIZE ((unsigned int)0xA00000) #endif #pragma pack(push, 4) typedef enum { BPT_ANY = (0 << 0), // M68K BPT_M68K_E = (1 << 0), BPT_M68K_R = (1 << 1), BPT_M68K_W = (1 << 2), BPT_M68K_RW = BPT_M68K_R | BPT_M68K_W, // VDP BPT_VRAM_R = (1 << 3), BPT_VRAM_W = (1 << 4), BPT_VRAM_RW = BPT_VRAM_R | BPT_VRAM_W, BPT_CRAM_R = (1 << 5), BPT_CRAM_W = (1 << 6), BPT_CRAM_RW = BPT_CRAM_R | BPT_CRAM_W, BPT_VSRAM_R = (1 << 7), BPT_VSRAM_W = (1 << 8), BPT_VSRAM_RW = BPT_VSRAM_R | BPT_VSRAM_W, // Z80 BPT_Z80_E = (1 << 11), BPT_Z80_R = (1 << 12), BPT_Z80_W = (1 << 13), BPT_Z80_RW = BPT_Z80_R | BPT_Z80_W, // REGS BPT_VDP_REG = (1 << 9), BPT_M68K_REG = (1 << 10), } bpt_type_t; typedef enum { REQ_NO_REQUEST, REQ_GET_REGS, REQ_SET_REGS, REQ_GET_REG, REQ_SET_REG, REQ_READ_68K_ROM, REQ_READ_68K_RAM, REQ_WRITE_68K_ROM, REQ_WRITE_68K_RAM, REQ_READ_Z80, REQ_WRITE_Z80, REQ_ADD_BREAK, REQ_TOGGLE_BREAK, REQ_DEL_BREAK, REQ_CLEAR_BREAKS, REQ_LIST_BREAKS, REQ_ATTACH, REQ_PAUSE, REQ_RESUME, REQ_STOP, REQ_STEP_INTO, REQ_STEP_OVER, } request_type_t; typedef enum { REG_TYPE_M68K = (1 << 0), REG_TYPE_S80 = (1 << 1), REG_TYPE_Z80 = (1 << 2), REG_TYPE_VDP = (1 << 3), } register_type_t; typedef enum { DBG_EVT_NO_EVENT, DBG_EVT_STARTED, DBG_EVT_PAUSED, DBG_EVT_BREAK, DBG_EVT_STEP, DBG_EVT_STOPPED, } dbg_event_type_t; typedef struct { dbg_event_type_t type; unsigned int pc; char msg[256]; } debugger_event_t; typedef struct { int index; unsigned int val; } reg_val_t; typedef struct { unsigned int d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7; unsigned int a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7; unsigned int pc, sr, sp, usp, isp, ppc, ir; } regs_68k_data_t; typedef enum { REG_68K_D0, REG_68K_D1, REG_68K_D2, REG_68K_D3, REG_68K_D4, REG_68K_D5, REG_68K_D6, REG_68K_D7, REG_68K_A0, REG_68K_A1, REG_68K_A2, REG_68K_A3, REG_68K_A4, REG_68K_A5, REG_68K_A6, REG_68K_A7, REG_68K_PC, REG_68K_SR, REG_68K_SP, REG_68K_USP, REG_68K_ISP, REG_68K_PPC, REG_68K_IR, REG_VDP_00, REG_VDP_01, REG_VDP_02, REG_VDP_03, REG_VDP_04, REG_VDP_05, REG_VDP_06, REG_VDP_07, REG_VDP_08, REG_VDP_09, REG_VDP_0A, REG_VDP_0B, REG_VDP_0C, REG_VDP_0D, REG_VDP_0E, REG_VDP_0F, REG_VDP_10, REG_VDP_11, REG_VDP_12, REG_VDP_13, REG_VDP_14, REG_VDP_15, REG_VDP_16, REG_VDP_17, REG_VDP_18, REG_VDP_19, REG_VDP_1A, REG_VDP_1B, REG_VDP_1C, REG_VDP_1D, REG_VDP_1E, REG_VDP_1F, REG_VDP_DMA_LEN, REG_VDP_DMA_SRC, REG_VDP_DMA_DST, REG_Z80_PC, REG_Z80_SP, REG_Z80_AF, REG_Z80_BC, REG_Z80_DE, REG_Z80_HL, REG_Z80_IX, REG_Z80_IY, REG_Z80_WZ, REG_Z80_AF2, REG_Z80_BC2, REG_Z80_DE2, REG_Z80_HL2, REG_Z80_R, REG_Z80_R2, REG_Z80_IFFI1, REG_Z80_IFFI2, REG_Z80_HALT, REG_Z80_IM, REG_Z80_I, } regs_all_t; typedef struct { unsigned int pc, sp, af, bc, de, hl, ix, iy, wz; unsigned int af2,bc2,de2,hl2; unsigned char r, r2, iff1, iff2, halt, im, i; } regs_z80_data_t; typedef struct { unsigned char regs_vdp[0x20]; unsigned short dma_len; unsigned int dma_src, dma_dst; } vdp_regs_t; typedef struct { int type; // register_type_t regs_68k_data_t regs_68k; reg_val_t any_reg; vdp_regs_t vdp_regs; regs_z80_data_t regs_z80; } register_data_t; typedef struct { int size; unsigned int address; unsigned char m68k_rom[MAXROMSIZE]; unsigned char m68k_ram[0x10000]; unsigned char z80_ram[0x2000]; } memory_data_t; typedef struct { bpt_type_t type; unsigned int address; int width; int enabled; } bpt_data_t; typedef struct { int count; bpt_data_t breaks[MAX_BREAKPOINTS]; } bpt_list_t; typedef struct { request_type_t req_type; register_data_t regs_data; memory_data_t mem_data; bpt_data_t bpt_data; int dbg_events_count; debugger_event_t dbg_events[MAX_DBG_EVENTS]; bpt_list_t bpt_list; int dbg_active, dbg_paused; int is_ida; } dbg_request_t; #pragma pack(pop) dbg_request_t *open_shared_mem(); void close_shared_mem(dbg_request_t **request); int recv_dbg_event(dbg_request_t *request, int wait); void send_dbg_request(dbg_request_t *request, request_type_t type); #ifdef __cplusplus } #endif #endif
El primer campo en la estructura que tendremos es el tipo de solicitud:
- leer / configurar registros
- leer / escribir memoria
- trabajar con puntos de interrupción
- pausar / continuar la emulación, desconectar / detener el depurador
Step Into / Step Over
A continuación se encuentran los registros M68K , Z80 , VDP . Los siguientes son los bloques de memoria ROM , RAM , VRAM , Z80 .
Para agregar / eliminar una grieta, también creé la estructura correspondiente. Bueno, su lista también está aquí (en su mayor parte, es solo para mostrar en la GUI, sin la necesidad de recordar todos los descansos instalados, como lo hace la IDA ).
La siguiente es una lista de eventos de depuración:
- Se inició la depuración (requerida para
IDA Pro ) - La depuración está en pausa (la
PC en la que la emulación está actualmente en pausa se guarda en el evento) - Punto de interrupción trabajado (también almacena el valor de la
PC en la que ocurrió la operación) Step Into o Step Over (también, de hecho, solo es necesario para IDA , porque puede hacerlo con un solo evento de pausa)- El proceso de emulación se ha detenido. Después de hacer clic en el botón
Stop en la IDA sin recibir este evento, esperará sin parar una parada
Armados con la idea de un protocolo, implementamos el procesamiento de solicitudes del cliente, obteniendo así el siguiente código del núcleo del depurador:
Descargar el paquete fuente debug.c #include "debug.h" #include "shared.h" #define m68ki_cpu m68k #define MUL (7) #ifndef BUILD_TABLES #include "m68ki_cycles.h" #endif #include "m68kconf.h" #include "m68kcpu.h" #include "m68kops.h" #include "vdp_ctrl.h" #include "Z80.h" static int dbg_first_paused, dbg_trace, dbg_dont_check_bp; static int dbg_step_over; static int dbg_last_pc; static unsigned int dbg_step_over_addr; static dbg_request_t *dbg_req = NULL; static HANDLE hMapFile = 0; typedef struct breakpoint_s { struct breakpoint_s *next, *prev; int enabled; int width; bpt_type_t type; unsigned int address; } breakpoint_t; static breakpoint_t *first_bp = NULL; static breakpoint_t *add_bpt(bpt_type_t type, unsigned int address, int width) { breakpoint_t *bp = (breakpoint_t *)malloc(sizeof(breakpoint_t)); bp->type = type; bp->address = address; bp->width = width; bp->enabled = 1; if (first_bp) { bp->next = first_bp; bp->prev = first_bp->prev; first_bp->prev = bp; bp->prev->next = bp; } else { first_bp = bp; bp->next = bp; bp->prev = bp; } return bp; } static void delete_breakpoint(breakpoint_t * bp) { if (bp == first_bp) { if (bp->next == bp) { first_bp = NULL; } else { first_bp = bp->next; } } bp->next->prev = bp->prev; bp->prev->next = bp->next; free(bp); } static breakpoint_t *next_breakpoint(breakpoint_t *bp) { return bp->next != first_bp ? bp->next : 0; } static breakpoint_t *find_breakpoint(unsigned int address, bpt_type_t type) { breakpoint_t *p; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { if ((p->address == address) && ((p->type == BPT_ANY) || (p->type & type))) return p; } return 0; } static void remove_bpt(unsigned int address, bpt_type_t type) { breakpoint_t *bpt; if ((bpt = find_breakpoint(address, type))) delete_breakpoint(bpt); } static int count_bpt_list() { breakpoint_t *p; int i = 0; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { ++i; } return i; } static void get_bpt_data(int index, bpt_data_t *data) { breakpoint_t *p; int i = 0; for (p = first_bp; p; p = next_breakpoint(p)) { if (i == index) { data->address = p->address; data->width = p->width; data->type = p->type; data->enabled = p->enabled; break; } ++i; } } static void clear_bpt_list() { while (first_bp != NULL) delete_breakpoint(first_bp); } static void init_bpt_list() { if (first_bp) clear_bpt_list(); } void check_breakpoint(bpt_type_t type, int width, unsigned int address, unsigned int value) { if (!dbg_req || !dbg_req->dbg_active || dbg_dont_check_bp) return; breakpoint_t *bp; for (bp = first_bp; bp; bp = next_breakpoint(bp)) { if (!(bp->type & type) || !bp->enabled) continue; if ((address <= (bp->address + bp->width)) && ((address + width) >= bp->address)) { dbg_req->dbg_paused = 1; break; } } } static void pause_debugger() { dbg_trace = 1; dbg_req->dbg_paused = 1; } static void resume_debugger() { dbg_trace = 0; dbg_req->dbg_paused = 0; } static void detach_debugger() { clear_bpt_list(); resume_debugger(); } static void activate_debugger() { dbg_req->dbg_active = 1; } static void deactivate_debugger() { dbg_req->dbg_active = 0; } int activate_shared_mem() { hMapFile = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE, 0, sizeof(dbg_request_t), SHARED_MEM_NAME); if (hMapFile == 0) { return -1; } dbg_req = (dbg_request_t*)MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, sizeof(dbg_request_t)); if (dbg_req == 0) { CloseHandle(hMapFile); return -1; } memset(dbg_req, 0, sizeof(dbg_request_t)); return 0; } void deactivate_shared_mem() { UnmapViewOfFile(dbg_req); CloseHandle(hMapFile); hMapFile = NULL; dbg_req = NULL; } static unsigned int calc_step_over() { unsigned int pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); unsigned int sp = m68k_get_reg(M68K_REG_SP); unsigned int opc = m68ki_read_imm_16(); unsigned int dest_pc = (unsigned int)(-1); // jsr if ((opc & 0xFFF8) == 0x4E90) { m68k_op_jsr_32_ai(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFF8) == 0x4EA8) { m68k_op_jsr_32_di(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFF8) == 0x4EB0) { m68k_op_jsr_32_ix(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFFF) == 0x4EB8) { m68k_op_jsr_32_aw(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFFF) == 0x4EB9) { m68k_op_jsr_32_al(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFFF) == 0x4EBA) { m68k_op_jsr_32_pcdi(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFFF) == 0x4EBB) { m68k_op_jsr_32_pcix(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } // bsr else if ((opc & 0xFFFF) == 0x6100) { m68k_op_bsr_16(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFFFF) == 0x61FF) { m68k_op_bsr_32(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } else if ((opc & 0xFF00) == 0x6100) { m68k_op_bsr_8(); m68k_op_rts_32(); dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); } // dbf else if ((opc & 0xfff8) == 0x51C8) { dest_pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC) + 2; } m68k_set_reg(M68K_REG_PC, pc); m68k_set_reg(M68K_REG_SP, sp); return dest_pc; } void process_request() { if (!dbg_req || !dbg_req->dbg_active) return; if (dbg_req->req_type == REQ_NO_REQUEST) return; switch (dbg_req->req_type) { case REQ_GET_REG: { register_data_t *regs_data = &dbg_req->regs_data; if (regs_data->type & REG_TYPE_M68K) regs_data->any_reg.val = m68k_get_reg(regs_data->any_reg.index); if (regs_data->type & REG_TYPE_VDP) regs_data->any_reg.val = reg[regs_data->any_reg.index]; if (regs_data->type & REG_TYPE_Z80) { if (regs_data->any_reg.index >= 0 && regs_data->any_reg.index <= 12) // PC <-> HL2 { regs_data->any_reg.val = ((unsigned int *)&Z80.pc)[regs_data->any_reg.index]; } else if (regs_data->any_reg.index >= 13 && regs_data->any_reg.index <= 19) // R <-> I { regs_data->any_reg.val = ((unsigned char *)&Z80.r)[regs_data->any_reg.index - 13]; } } } break; case REQ_SET_REG: { register_data_t *regs_data = &dbg_req->regs_data; if (regs_data->type & REG_TYPE_M68K) m68k_set_reg(regs_data->any_reg.index, regs_data->any_reg.val); if (regs_data->type & REG_TYPE_VDP) reg[regs_data->any_reg.index] = regs_data->any_reg.val; if (regs_data->type & REG_TYPE_Z80) { if (regs_data->any_reg.index >= 0 && regs_data->any_reg.index <= 12) // PC <-> HL2 { ((unsigned int *)&Z80.pc)[regs_data->any_reg.index] = regs_data->any_reg.val; } else if (regs_data->any_reg.index >= 13 && regs_data->any_reg.index <= 19) // R <-> I { ((unsigned char *)&Z80.r)[regs_data->any_reg.index - 13] = regs_data->any_reg.val & 0xFF; } } } break; case REQ_GET_REGS: case REQ_SET_REGS: { register_data_t *regs_data = &dbg_req->regs_data; if (regs_data->type & REG_TYPE_M68K) { regs_68k_data_t *m68kr = ®s_data->regs_68k; if (dbg_req->req_type == REQ_GET_REGS) { m68kr->d0 = m68k_get_reg(M68K_REG_D0); m68kr->d1 = m68k_get_reg(M68K_REG_D1); m68kr->d2 = m68k_get_reg(M68K_REG_D2); m68kr->d3 = m68k_get_reg(M68K_REG_D3); m68kr->d4 = m68k_get_reg(M68K_REG_D4); m68kr->d5 = m68k_get_reg(M68K_REG_D5); m68kr->d6 = m68k_get_reg(M68K_REG_D6); m68kr->d7 = m68k_get_reg(M68K_REG_D7); m68kr->a0 = m68k_get_reg(M68K_REG_A0); m68kr->a1 = m68k_get_reg(M68K_REG_A1); m68kr->a2 = m68k_get_reg(M68K_REG_A2); m68kr->a3 = m68k_get_reg(M68K_REG_A3); m68kr->a4 = m68k_get_reg(M68K_REG_A4); m68kr->a5 = m68k_get_reg(M68K_REG_A5); m68kr->a6 = m68k_get_reg(M68K_REG_A6); m68kr->a7 = m68k_get_reg(M68K_REG_A7); m68kr->pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); m68kr->sr = m68k_get_reg(M68K_REG_SR); m68kr->sp = m68k_get_reg(M68K_REG_SP); m68kr->usp = m68k_get_reg(M68K_REG_USP); m68kr->isp = m68k_get_reg(M68K_REG_ISP); m68kr->ppc = m68k_get_reg(M68K_REG_PPC); m68kr->ir = m68k_get_reg(M68K_REG_IR); } else { m68k_set_reg(M68K_REG_D0, m68kr->d0); m68k_set_reg(M68K_REG_D1, m68kr->d1); m68k_set_reg(M68K_REG_D2, m68kr->d2); m68k_set_reg(M68K_REG_D3, m68kr->d3); m68k_set_reg(M68K_REG_D4, m68kr->d4); m68k_set_reg(M68K_REG_D5, m68kr->d5); m68k_set_reg(M68K_REG_D6, m68kr->d6); m68k_set_reg(M68K_REG_D7, m68kr->d7); m68k_set_reg(M68K_REG_A0, m68kr->a0); m68k_set_reg(M68K_REG_A1, m68kr->a1); m68k_set_reg(M68K_REG_A2, m68kr->a2); m68k_set_reg(M68K_REG_A3, m68kr->a3); m68k_set_reg(M68K_REG_A4, m68kr->a4); m68k_set_reg(M68K_REG_A5, m68kr->a5); m68k_set_reg(M68K_REG_A6, m68kr->a6); m68k_set_reg(M68K_REG_A7, m68kr->a7); m68k_set_reg(M68K_REG_PC, m68kr->pc); m68k_set_reg(M68K_REG_SR, m68kr->sr); m68k_set_reg(M68K_REG_SP, m68kr->sp); m68k_set_reg(M68K_REG_USP, m68kr->usp); m68k_set_reg(M68K_REG_ISP, m68kr->isp); } } if (regs_data->type & REG_TYPE_VDP) { vdp_regs_t *vdp_regs = ®s_data->vdp_regs; for (int i = 0; i < (sizeof(vdp_regs) / sizeof(vdp_regs->regs_vdp[0])); ++i) { if (dbg_req->req_type == REQ_GET_REGS) vdp_regs->regs_vdp[i] = reg[i]; else reg[i] = vdp_regs->regs_vdp[i]; } if (dbg_req->req_type == REQ_GET_REGS) { vdp_regs->dma_len = (reg[20] << 8) | reg[19]; if (!vdp_regs->dma_len) vdp_regs->dma_len = 0x10000; vdp_regs->dma_src = vdp_dma_calc_src(); vdp_regs->dma_dst = vdp_dma_get_dst(); } } if (regs_data->type & REG_TYPE_Z80) { regs_z80_data_t *z80r = ®s_data->regs_z80; if (dbg_req->req_type == REQ_GET_REGS) { z80r->pc = Z80.pc.d; z80r->sp = Z80.sp.d; z80r->af = Z80.af.d; z80r->bc = Z80.bc.d; z80r->de = Z80.de.d; z80r->hl = Z80.hl.d; z80r->ix = Z80.ix.d; z80r->iy = Z80.iy.d; z80r->wz = Z80.wz.d; z80r->af2 = Z80.af2.d; z80r->bc2 = Z80.bc2.d; z80r->de2 = Z80.de2.d; z80r->hl2 = Z80.hl2.d; z80r->r = Z80.r; z80r->r2 = Z80.r2; z80r->iff1 = Z80.iff1; z80r->iff2 = Z80.iff2; z80r->halt = Z80.halt; z80r->im = Z80.im; z80r->i = Z80.i; } else { Z80.pc.d = z80r->pc; Z80.sp.d = z80r->sp; Z80.af.d = z80r->af; Z80.bc.d = z80r->bc; Z80.de.d = z80r->de; Z80.hl.d = z80r->hl; Z80.ix.d = z80r->ix; Z80.iy.d = z80r->iy; Z80.wz.d = z80r->wz; Z80.af2.d = z80r->af2; Z80.bc2.d = z80r->bc2; Z80.de2.d = z80r->de2; Z80.hl2.d = z80r->hl2; Z80.r = z80r->r; Z80.r2 = z80r->r2; Z80.iff1 = z80r->iff1; Z80.iff2 = z80r->iff2; Z80.halt = z80r->halt; Z80.im = z80r->im; Z80.i = z80r->i; } } } break; case REQ_READ_68K_ROM: case REQ_READ_68K_RAM: case REQ_READ_Z80: { dbg_dont_check_bp = 1; memory_data_t *mem_data = &dbg_req->mem_data; for (int i = 0; i < mem_data->size; ++i) { switch (dbg_req->req_type) { case REQ_READ_68K_ROM: mem_data->m68k_rom[mem_data->address + i] = m68ki_read_8(mem_data->address + i); break; case REQ_READ_68K_RAM: mem_data->m68k_ram[(mem_data->address + i) & 0xFFFF] = m68ki_read_8(mem_data->address + i); break; case REQ_READ_Z80: mem_data->z80_ram[(mem_data->address + i) & 0x1FFF] = z80_readmem(mem_data->address + i); break; default: break; } } dbg_dont_check_bp = 0; } break; case REQ_WRITE_68K_ROM: case REQ_WRITE_68K_RAM: case REQ_WRITE_Z80: { dbg_dont_check_bp = 1; memory_data_t *mem_data = &dbg_req->mem_data; for (int i = 0; i < mem_data->size; ++i) { switch (dbg_req->req_type) { case REQ_WRITE_68K_ROM: m68ki_write_8(mem_data->address + i, mem_data->m68k_rom[mem_data->address + i]); break; case REQ_WRITE_68K_RAM: m68ki_write_8(0xFF0000 | ((mem_data->address + i) & 0xFFFF), mem_data->m68k_ram[(mem_data->address + i) & 0xFFFF]); break; case REQ_WRITE_Z80: z80_writemem(mem_data->address + i, mem_data->z80_ram[(mem_data->address + i) & 0x1FFF]); break; default: break; } } dbg_dont_check_bp = 0; } break; case REQ_ADD_BREAK: { bpt_data_t *bpt_data = &dbg_req->bpt_data; if (!find_breakpoint(bpt_data->address, bpt_data->type)) add_bpt(bpt_data->type, bpt_data->address, bpt_data->width); } break; case REQ_TOGGLE_BREAK: { bpt_data_t *bpt_data = &dbg_req->bpt_data; breakpoint_t *bp = find_breakpoint(bpt_data->address, bpt_data->type); if (bp != NULL) bp->enabled = !bp->enabled; } break; case REQ_DEL_BREAK: { bpt_data_t *bpt_data = &dbg_req->bpt_data; remove_bpt(bpt_data->address, bpt_data->type); } break; case REQ_CLEAR_BREAKS: clear_bpt_list(); case REQ_LIST_BREAKS: { bpt_list_t *bpt_list = &dbg_req->bpt_list; bpt_list->count = count_bpt_list(); for (int i = 0; i < bpt_list->count; ++i) get_bpt_data(i, &bpt_list->breaks[i]); } break; case REQ_ATTACH: activate_debugger(); dbg_first_paused = 0; break; case REQ_PAUSE: pause_debugger(); break; case REQ_RESUME: resume_debugger(); break; case REQ_STOP: stop_debugging(); break; case REQ_STEP_INTO: { if (dbg_req->dbg_paused) { dbg_trace = 1; dbg_req->dbg_paused = 0; } } break; case REQ_STEP_OVER: { if (dbg_req->dbg_paused) { unsigned int dest_pc = calc_step_over(); if (dest_pc != (unsigned int)(-1)) { dbg_step_over = 1; dbg_step_over_addr = dest_pc; } else { dbg_step_over = 0; dbg_step_over_addr = 0; dbg_trace = 1; } dbg_req->dbg_paused = 0; } } break; default: break; } dbg_req->req_type = REQ_NO_REQUEST; } void send_dbg_event(dbg_event_type_t type) { dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].type = type; dbg_req->dbg_events_count += 1; } void stop_debugging() { send_dbg_event(DBG_EVT_STOPPED); detach_debugger(); deactivate_debugger(); dbg_first_paused = dbg_req->dbg_paused = dbg_trace = dbg_dont_check_bp = dbg_step_over = dbg_step_over_addr = dbg_last_pc = 0; } void start_debugging() { if (dbg_req != NULL && dbg_req->dbg_active) return; activate_debugger(); init_bpt_list(); dbg_first_paused = dbg_req->dbg_paused = dbg_trace = dbg_dont_check_bp = dbg_step_over = dbg_step_over_addr = dbg_last_pc = 0; } int is_debugger_accessible() { return (dbg_req != NULL); } void process_breakpoints() { int handled_event = 0; int is_step_over = 0; int is_step_in = 0; unsigned int pc = m68k_get_reg(M68K_REG_PC); if (!dbg_req || !dbg_req->dbg_active) return; if (dbg_req->dbg_paused && dbg_first_paused && !dbg_trace) longjmp(jmp_env, 1); if (!dbg_first_paused) { dbg_first_paused = 1; dbg_req->dbg_paused = 1; dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].pc = pc; strncpy(dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].msg, "gpgx", sizeof(dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].msg)); send_dbg_event(DBG_EVT_STARTED); } if (dbg_trace) { is_step_in = 1; dbg_trace = 0; dbg_req->dbg_paused = 1; dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].pc = pc; send_dbg_event(DBG_EVT_STEP); handled_event = 1; } if (!dbg_req->dbg_paused) { if (dbg_step_over && pc == dbg_step_over_addr) { is_step_over = 1; dbg_step_over = 0; dbg_step_over_addr = 0; dbg_req->dbg_paused = 1; } if (dbg_last_pc != pc) check_breakpoint(BPT_M68K_E, 1, pc, pc); if (dbg_req->dbg_paused) { dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].pc = pc; send_dbg_event(is_step_over ? DBG_EVT_STEP : DBG_EVT_BREAK); handled_event = 1; } } if (dbg_first_paused && (!handled_event) && dbg_req->dbg_paused) { dbg_req->dbg_events[dbg_req->dbg_events_count].pc = pc; send_dbg_event(DBG_EVT_PAUSED); } dbg_last_pc = pc; if (dbg_req->dbg_paused && (!is_step_in || is_step_over)) { longjmp(jmp_env, 1); } } int is_debugger_paused() { return is_debugger_accessible() && dbg_req->dbg_paused && dbg_first_paused && !dbg_trace; }
debug.h #ifndef _DEBUG_H_ #define _DEBUG_H_ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #include <setjmp.h> #include "debug_wrap.h" extern void start_debugging(); extern void stop_debugging(); extern int is_debugger_accessible(); extern void process_request(); extern int is_debugger_paused(); extern int activate_shared_mem(); extern void deactivate_shared_mem(); void check_breakpoint(bpt_type_t type, int width, unsigned int address, unsigned int value); extern jmp_buf jmp_env; #ifdef __cplusplus } #endif #endif
.
, check_breakpoint VDP #ifdef LOGVDP . vdp_ctrl.c :
check_breakpoint(BPT_VRAM_W, 2, addr, data); ... check_breakpoint(BPT_CRAM_W, 2, addr, data); ... check_breakpoint(BPT_VSRAM_W, 2, addr, data); ... check_breakpoint(BPT_VRAM_R, 2, addr, data); ... check_breakpoint(BPT_CRAM_R, 2, addr, data); ... check_breakpoint(BPT_VSRAM_R, 2, addr, data);
RAM ( m68kcpu.h ):
, , .
debug_wrap.c #include <Windows.h> #include <process.h> #include "debug_wrap.h" static HANDLE hMapFile = NULL, hStartFunc = NULL; dbg_request_t *open_shared_mem() { hMapFile = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS, FALSE, SHARED_MEM_NAME); if (hMapFile == NULL) { return NULL; } dbg_request_t *request = (dbg_request_t *)MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, sizeof(dbg_request_t)); if (request == NULL) { CloseHandle(hMapFile); return NULL; } return request; } void close_shared_mem(dbg_request_t **request) { UnmapViewOfFile(*request); CloseHandle(hMapFile); hMapFile = NULL; *request = NULL; } int recv_dbg_event(dbg_request_t *request, int wait) { while (request->dbg_active || request->dbg_events_count) { for (int i = 0; i < MAX_DBG_EVENTS; ++i) { if (request->dbg_events[i].type != DBG_EVT_NO_EVENT) { request->dbg_events_count -= 1; return i; } } if (!wait) return -1; Sleep(10); } return -1; } void send_dbg_request(dbg_request_t *request, request_type_t type) { if (!request) return; request->req_type = type; while (request->dbg_active && request->req_type != REQ_NO_REQUEST) { Sleep(10); } }
. , . , , , .
:
Genesis Plus GX :
var.key = "genesis_plus_gx_debugger"; environ_cb(RETRO_ENVIRONMENT_GET_VARIABLE, &var); { if (!var.value || !strcmp(var.value, "disabled")) { if (is_debugger_accessible()) { stop_debugging(); stop_gui(); deactivate_shared_mem(); } } else { activate_shared_mem(); start_debugging(); run_gui(); } } ... { "genesis_plus_gx_debugger", "Debugger; disabled|enabled" },
RetroArch :
, retro_run() . ( ), . , retro_run() , RetroArch . setjmp() / longjmp() . , retro_run() :
if (is_debugger_paused()) { longjmp(jmp_env, 1); } int is_paused = setjmp(jmp_env); if (is_paused) { process_request(); return; }
retro_run() process_request() , , .
PS
Update :
- IDA Pro , .