debugging器如何工作？
我一直在想，debugging器是如何工作的？ 特别是可以“附加”到已经运行的可执行文件。 我明白，编译器将代码翻译成机器语言，但是debugging器怎么知道它被连接到什么地方呢？
debugging器的工作细节取决于你正在debugging什么，以及操作系统是什么。 对于Windows上的本地debugging，您可以在MSDN上find一些详细信息： Win32 Debugging API 。
用户通过名称或进程ID告诉debugging器要附加哪个进程。 如果它是一个名称，那么debugging器将查找进程ID，并通过系统调用启动debugging会话; 在Windows下这将是DebugActiveProcess 。
一旦连接，debugging器将进入一个事件循环，就像任何UI一样，而不是来自窗口系统的事件，操作系统将根据debugging过程中发生的事件生成事件 – 例如发生exception。 请参阅WaitForDebugEvent 。
debugging器能够读写目标进程的虚拟内存，甚至可以通过操作系统提供的API调整其寄存器值。 请参阅Windows的debuggingfunction列表。
debugging器能够使用符号文件中的信息将地址转换为源代码中的variables名称和位置。 符号文件信息是一组独立的API，并不是操作系统的核心部分。 在Windows上，这是通过debugging接口访问SDK 。
如果您正在debugging托pipe环境（.NET，Java等），那么进程通常看起来相似，但细节不同，因为虚拟机环境提供debuggingAPI而不是底层操作系统。
据我所知：
对于x86上的软件断点，debugging器用CC （ int3 ）replace指令的第一个字节。 这是用Windows上的WriteProcessMemory完成的。 当CPU到达该指令并执行int3 ，会导致CPU产生debuggingexception。 操作系统接收到这个中断，意识到这个进程正在被debugging，并且通知debugging器进程该中断点被命中。
在命中断点并且进程停止之后，debugging器查找其断点列表，并用最初存在的字节代替CC 。 debugging器在EFLAGS设置TF （陷阱标志 ，通过修改CONTEXT ），并继续该过程。 陷阱标志使CPU在下一条指令中自动产生一个单步exception（ INT 1 ）。
当被debugging的进程下一次停止时，debugging器再次用CCreplace断点指令的第一个字节，并且过程继续。
我不确定这是否是所有debugging器实现的，但是我写了一个Win32程序来pipe理使用这种机制进行debugging。 完全没用，但教育。
在Linux中，debugging进程从ptrace（2）系统调用开始。 这篇文章有一个很好的教程，介绍如何使用ptrace来实现一些简单的debugging结构。
如果您使用的是Windows操作系统，那么John Robbins的“debuggingMicrosoft .NET和Microsoft Windows应用程序”
（甚至是旧版本： “debugging应用程序” ）
本书有一个关于debugging器如何工作的章节，其中包括一些简单（但工作）的debugging器的代码。
由于我不熟悉Unix / Linuxdebugging的细节，这些东西可能根本不适用于其他操作系统。 但是我想，作为一个非常复杂的主题的介绍，概念 – 如果不是细节和API – 应该“移植”到任何操作系统上。
英特尔CPU手册（英特尔®64和IA-32架构软件开发人员手册）是了解debugging的另一个重要来源。 在第3A卷第16章中，介绍了debugging的硬件支持，如特殊exception和硬件debugging寄存器。 以下是这一章：
T（陷阱）标志，TSS – 尝试切换到其TSS中设置了T标志的任务时，生成debuggingexception（#DB）。
我不确定Window或者Linux是否使用这个标志，但是阅读这个章节非常有趣。
希望这有助于某人。
我的理解是，当你编译一个应用程序或DLL文件，无论它编译包含代表函数和variables的符号。
当你有一个debugging版本的时候，这些符号比它的发布版本更详细，因此允许debugging器给你更多的信息。 将debugging器附加到进程时，它会查看当前正在访问哪些函数，并从这里parsing所有可用的debugging符号（因为它知道编译文件的内部结构是什么样子，它可以确定内存中可能存在的内容，内容包括整数，浮点数，string等）。 就像第一张海报所说的那样，这些信息以及这些符号的工作方式在很大程度上取决于环境和语言。
