1.4. Отладчики и отладка программ

Еще одним модулем системы программирования, функции которого тесно связаны с выполнением программы, является отладчик.

Отладчик — это программный модуль, который позволяет выполнить основные задачи, связанные с мониторингом процесса выполнения результирующей прикладной программы. Этот процесс называется отладкой и включает в себя следующие основные возможности:

• последовательное пошаговое выполнение результирующей программы на основе шагов по машинным командам или по операторам входного языка;
• выполнение результирующей программы до достижения ею одной из заданных точек останова (адресов останова);

• выполнение результирующей программы до наступления некоторых заданных условий, связанных с данными и адресами, обрабатываемыми этой программой;
• просмотр содержимого областей памяти, занятых командами или данными результирующей программы.

02.05.2014 114.18 Кб 71 Partition Magic.doc
02.05.2014 32.77 Кб 45 Sandra.doc
02.05.2014 75.78 Кб 89 Алгоритм неисправности. Неисправности призагрузке.doc
02.05.2014 141.31 Кб 95 Алгоритм неисправности.doc
02.05.2014 197.12 Кб 55 В принципе текстовые ред.doc
02.05.2014 96.77 Кб 72 Версии BIOS.doc
02.05.2014 162.3 Кб 54 Видеокарта.doc
02.05.2014 555.01 Кб 79 Все лекции.doc
02.05.2014 174.59 Кб 51 Жесткий диск, процессор.doc
02.05.2014 93.7 Кб 51 Жесткий диск.doc
Ограничение

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Что такое отладка?

Область применения:Visual Studio Visual Studio для Mac Visual Studio Code

Отладчик Visual Studio — очень эффективное средство. Прежде чем приступать к его использованию, следует ознакомиться с базовыми терминами, такими как отладчик, отладка и режим отладки. Когда позднее мы будем вести речь о поиске и устранении ошибок, мы будем иметь в виду то же самое.

Отладчик и отладка

Термин отладка может иметь разные значения, но в первую очередь он означает устранение ошибок в коде. Делается это по-разному. Например, отладка может выполняться путем проверки кода на наличие опечаток или с помощью анализатора кода. Код можно отлаживать с помощью профилировщика производительности. Кроме того, отладка может производиться посредством отладчика.

Отладчик — это узкоспециализированное средство разработки, которое присоединяется к работающему приложению и позволяет проверять код. В документации по отладке для Visual Studio именно это обычно подразумевается под отладкой.

Режим отладки и выполнение приложения

При первом запуске приложения в Visual Studio его можно запустить, нажав зеленую кнопку со стрелкой на панели инструментов (или F5). По умолчанию в раскрывающемся списке слева отображается элемент Отладка. Если вы не имеете опыта работы с Visual Studio, может показаться, что отладка приложения — это практически то же самое, что его запуск. На самом деле эти задачи хоть и связаны, но коренным образом различаются.

Значение Отладка соответствует конфигурации отладки. Когда вы запускаете приложение (нажимая зеленую стрелку или клавишу F5) в конфигурации отладки, оно запускается в режиме отладки. Это означает, что приложение запускается с присоединенным отладчиком. В результате вы получаете полный набор функций отладки, которые можно использовать для поиска ошибок в приложении.

Если у вас открыт проект, выберите в раскрывающемся списке Отладка элемент Выпуск.

При выборе этого параметра конфигурация отладки для проекта меняется на конфигурацию выпуска. Проекты Visual Studio имеют отдельные конфигурации выпуска и отладки для вашей программы. Производится построение отладочной версии для отладки и версии выпуска для окончательного выпуска программы. Сборка выпуска оптимизирована для обеспечения максимальной производительности, а отладочная сборка лучше подходит для отладки.

Когда следует использовать отладчик

Отладчик — важнейший инструмент для поиска и устранения ошибок в приложениях. Однако большое значение имеет контекст. Важно использовать все средства, имеющиеся в вашем распоряжении, чтобы быстро устранять ошибки. Зачастую лучшим «средством» являются правильные методики написания кода. Зная, когда лучше использовать отладчик, а когда — другие средства, вы также сможете более эффективно использовать отладчик.

Далее

Из этой статьи вы узнали общие принципы отладки приложений. Теперь вы можете приступить к знакомству с процессом отладки в Visual Studio и написанию кода с меньшим количеством ошибок. В следующих статьях приводятся примеры кода на C#, но основные понятия применимы ко всем языкам, поддерживаемым средой Visual Studio.

Среды отладки

WinDbg — это последняя версия WinDbg с современными визуальными элементами, более быстрыми окнами, полноценным интерфейсом сценариев, созданным с помощью расширяемой модели данных отладчика. WinDbg использует тот же базовый механизм, что и WinDbg (классическая модель), поэтому все команды, расширения и рабочие процессы, к которым вы привыкли, по-прежнему будут работать так же, как и раньше.

Дополнительные сведения см. в разделе Функции WinDbg.

WinDbg (классическая версия)

Отладчик Microsoft Windows WinDbg (классическая модель) — это отладчик на основе Windows, который поддерживает отладку в пользовательском режиме и в режиме ядра. WinDbg обеспечивает отладку ядра Windows, драйверов режима ядра и системных служб, а также приложений и драйверов в пользовательском режиме.

WinDbg использует форматы символов отладки Visual Studio для отладки на уровне исходного кода. Он может получить доступ к любому символу или переменной из модуля, имеющего файлы символов PDB, и получить доступ к имени любой общедоступной функции, предоставляемой модулями, которые были скомпилированы с помощью файлов символов COFF (например, DBG-файлов Windows).

WinDbg может просматривать исходный код, устанавливать точки останова, просматривать переменные (включая объекты C++), трассировки стека и память. Окно команды отладчика позволяет пользователю выполнять разнообразные команды.

Для отладки в режиме ядра WinDbg обычно требуется два компьютера (главный и целевой компьютер). WinDbg также поддерживает различные параметры удаленной отладки как для целевых объектов в пользовательском режиме, так и в режиме ядра.

WinDbg — это графический аналог CDB/NTSD и KD/NTKD.

KD

Отладчик ядра Microsoft (KD) — это консольная программа на основе символов, которая позволяет глубоко анализировать действия в режиме ядра во всех операционных системах на основе NT. KD можно использовать для отладки компонентов и драйверов в режиме ядра или для мониторинга поведения самой операционной системы. KD также поддерживает многопроцессорную отладку.

Как правило, KD не выполняется на отлаживаемом компьютере. Вам потребуется два компьютера ( главный и целевой компьютер) для отладки в режиме ядра.

NTKD

Существует разновидность отладчика KD с именем NTKD. Он идентичен KD во всех отношениях, за исключением того, что он создает новое текстовое окно при запуске, в то время как KD наследует окно командной строки, из которого он был вызван.

CDB

Консольный отладчик (Майкрософт) — это консольная программа на основе символов, которая позволяет выполнять низкоуровневый анализ памяти и конструкций в пользовательском режиме Windows. Имя Консольный отладчик используется для указания того, что CDB классифицируется как консольное приложение; Это не означает, что целевое приложение должно быть консольным. На самом деле CDB полностью поддерживает отладку как консольных приложений, так и графических программ Windows.

CDB очень эффективен для отладки программы, которая выполняется в данный момент или недавно сбой (динамический анализ), но очень проста в настройке. Его можно использовать для изучения поведения работающего приложения. В случае сбоя приложения CDB можно использовать для получения трассировки стека или просмотра параметров вины. Он хорошо работает в сети (с помощью сервера удаленного доступа), так как он основан на символах.

С помощью CDB можно отображать и выполнять программный код, устанавливать точки останова, а также проверять и изменять значения в памяти. CDB может анализировать двоичный код, дизассемблируя его и отображая инструкции сборки. Он также может анализировать исходный код напрямую.

Так как CDB может получать доступ к расположениям в памяти через адреса или глобальные символы, вы можете ссылаться на данные и инструкции по имени, а не по адресу, что упрощает поиск и отладку определенных разделов кода. CDB поддерживает отладку нескольких потоков и процессов. Она расширяема и может считывать и записывать как страничные, так и нестраничные памяти.

Если целевое приложение само по себе является консольным приложением, целевой объект будет совместно использовать окно консоли с CDB. Чтобы создать отдельное окно консоли для целевого консольного приложения, используйте параметр командной строки -2 .

NTSD

Существует разновидность отладчика CDB с именем Microsoft NT Symbolic Debugger (NTSD). Он идентичен CDB во всех отношениях, за исключением того, что он создает новое текстовое окно при запуске, в то время как CDB наследует окно командной строки, из которого он был вызван.

Так как команда start также может использоваться для создания нового окна консоли, следующие две конструкции дают одинаковые результаты:

start cdb parameters ntsd parameters 

Можно перенаправить входные и выходные данные из NTSD (или CDB), чтобы управлять ими с помощью отладчика ядра (Visual Studio, WinDbg или KD). Если этот метод используется с NTSD, окно консоли не будет отображаться. Поэтому управление NTSD из отладчика ядра особенно полезно, так как это приводит к очень легкому отладчику, который почти не накладывает нагрузки на компьютер, содержащий целевое приложение. Это сочетание можно использовать для отладки системных процессов, завершения работы и последующих этапов загрузки. Дополнительные сведения см. в разделе Управление отладчиком User-Mode из отладчика ядра .

При подготовке материала использовались источники:
https://studfile.net/preview/953371/page:3/
https://learn.microsoft.com/ru-ru/visualstudio/debugger/what-is-debugging?view=vs-2022
https://learn.microsoft.com/ru-ru/windows-hardware/drivers/debugger/debuggers-in-the-debugging-tools-for-windows-package