Debugging 为什么在X86上使用单步指令？

所以有一个“int3”，它是一个中断指令，用于调试器中的断点

但是还有一个“int1”，用于单步执行。但为什么需要这样做呢？我已经读到，在EFLAGS寄存器中设置陷阱标志（TF）将启用单步执行，并将每个指令陷阱到操作系统中。那么为什么需要单独的中断类型呢

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谢谢

将INT和INT 3指令与中断向量混淆，如果调用该指令，这些指令将通过中断向量进行调用。没有单步指令

INT 3（或“断点指令”）将在调试器存在时调用调试器（或者，调试器将钩住INT 3向量，以便在发生INT 3时调用调试器）

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如果调试器设置TF（跟踪标志），则每条指令都会导致#1中断发生。这将导致调用中断向量中的任何地址。希望这将是调试器的单步例程。最终，调试器将清除TF，导致单步中断停止。

int3

是一种特殊的1字节中断。如果存在调试器，调用它将进入调试器，否则应用程序通常会崩溃

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当调试器设置陷阱标志时，这会导致处理器在每条指令后自动执行

int 1

中断。这允许调试器单步执行指令，而无需插入

int 3

指令。您不必显式调用此中断。

其他人已经解释了中断向量1和int 3指令之间的区别

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现在，如果你想知道为什么在处理调试中断时会涉及到多个中断向量，我认为这只是因为最初的8086/8088电路设计得相对简单，并执行相对简单的软件。它只有很少的特殊中断向量，int向量1仅用于单步陷阱，根据中断向量数，将其与断点陷阱区分开来是微不足道的，也就是说，只需为向量1和向量3提供不同的处理程序就足够了。该设计被转移到随后的x86 CPU上。较新的CPU实质上“快速”地将特殊中断向量集扩展到大约20个，以处理新的异常，并扩展了调试功能，在原始单步陷阱（例如，指令提取、内存/端口I/O、任务切换等）的基础上添加了几个其他有用的中断向量1触发器。将它们大多数放在同一中断向量下是合乎逻辑的，因为它们是相关的，不会消耗更多的向量。

int 3用于设置断点，以便代码可以自由执行，直到达到特定点（断点）。这会加快调试过程，因此无需通过已知良好的代码进行陷阱捕获

int 1用于在每条指令后无条件停止。当执行条件分支指令且状态标志的条件未知时，这非常方便。否则，需要在分支地址和分支后的指令地址处设置断点

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当电路板硬件和启动都是新的且未经测试时，int 1也可用于电路板启动。

以下是《英特尔软件开发人员手册》第3B卷第17章的部分引用：

英特尔64和IA-32体系结构专用于两种中断 处理调试异常的向量：向量1（debug异常， #DB）和向量3（断点异常，#BP）

对于调试异常：

调试异常处理程序通常是调试器程序或程序的一部分 更大的软件系统。处理器将为生成调试异常 几种情况之一。调试器检查DR6和DR7寄存器中的标志，以确定导致异常的条件 以及可能适用的其他条件

对于断点异常：

断点异常（中断3）是由执行 INT3指令。调试器使用断点异常作为一个 暂停程序执行的机制以检查寄存器和 内存位置

使用Intel386和更高版本的IA-32处理器，您可以更方便地 使用断点地址寄存器设置断点（DR0到 DR3）。但是，断点异常对于 断点调试程序，因为断点异常可以调用 单独的异常处理程序。断点异常也很有用 当需要设置的断点多于调试时 寄存器，或者在源代码中放置断点时 项目正在开发中

所以我们可以看到，断点异常使您可以暂停程序执行，而调试异常会检查几个条件，并以不同的方式处理它们

仅在调试异常情况下，您将无法在您想要的位置中断。只有在某个位置中断后，才能然后为调试异常消耗的单步或其他内容配置处理器

INT3是一个单字节操作码。因此，它可以重写任何具有可控副作用的现有指令，从而中断当前程序流的执行。没有它，你怎么可能有机会在适当的时间在EFLAGS中设置单步标志而没有副作用

因此，两步中断然后调试机制是必要的

整个流程是：

首先，将调试器作为处理程序连接到bothint1（#DB