Отладчики программ. Отладка программы Смотреть что такое "Отладка программы" в других словарях

Вот ты все кодишь, кодишь, отлаживаешь,
отлаживаешь... Стоп! А задумывался ли ты как
работает отладчик? Нет? Тогда слушай...
Начнем с того, что все семейство отладчиков
делится на отладчики приложений и
отладчики ядра. Различие в их реализации,
как правило, заключается в том, что
отладчики приложений используют Debugging API ОС
(функции, структуры), а отладчики ядра -
непосредственно отладочные возможности
процессора (регистры, команды). Очевидно,
что отладчики приложений проще в
реализации, посему с них и начнем.

Отладчики приложений

Описывать я буду Windows Debugging API. Итак, для
того, чтобы начать отладку, поток-отладчик
должен запустить отлаживаемый процесс так,
чтобы ОС знала о том, что запускаемый
процесс будет находиться под отладкой. Для
этого надо запустить отлаживаемую
программу функцией CreateProcess с параметром
dwCreationFlag равным DEBUG_ONLY_THIS_PROCESS (или DEBUG_PROCESS,
если отладчик может отлаживать несколько
процессов одновременно). Теперь отладчик
должен войти в т.н. цикл отладки. Для этого
надо войти в цикл, вызывая функцию WaitForDebugEvent
(while(WaitForDebugEvent(...)==1)) и после завершения
обработки какого-либо события отладки
вызывать ContinueDebugEvent. Итак, обобщенная схема
работы отладчика:

CreateProcess("путь_к_отлаживаемой_проге",...,DEBUG_ONLY_THIS_PROCESS,...);
while(WaitForDebugEvent(...)==TRUE)
{
обрабатываем_события(см.далее)
...
...
...

ContinueDebugEvent(...);
}

Да, кстати, выше я сказал ПОТОК-отладчик -
это важно (Microsoft recommendation:), чтобы цикл
отладки, описанный выше находился в
отдельном потоке отладчика. Иначе отладчик
будет виснуть во время ожидания событий
отладки. Но это важно для серьезных
отладчиков, а на пока можно этим не
заморачиваться (это тебе так, на будущее).
Теперь нам надо научиться получать события
отладки. Для этого в Win DAPI есть структура
DEBUG_EVENT (посмотри SDK, описывать не буду, т.к.
структура не из маленьких). Указатель на эту
структуру передается первым параметром
функции WaitForDebugEvent, а она в свою очередь
заполняет ее интересной для нас
информацией. Само событие отладки, которое
нужно/можно обрабатывать будет в элементе
DEBUG_EVENT dwDebugEventCode. Итак какие существуют
события отладки:

CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT - в отлаживаемом процессе
создается новый процесс (или отладчик начал
отладку уже активного процесса - нам не надо)
CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT - соответственно, в
отлаживаемом процессе создается новый
поток
EXCEPTION_DEBUG_EVENT - в отлаживаемом процессе
возникло исключение (точка останова,
деление на ноль и т.д)
EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT - возникает при выходе из
отлаживаемого процесса
EXIT_THREAD_DEBUG_EVENT - возникает при выходе из
потока отлаживаемого процесса
LOAD_DLL_DEBUG_EVENT - возникает при загрузке DLL в
адресное пространство
OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT - возникает, когда
отлаживаемая программа вызывает OutputDebugString
UNLOAD_DLL_DEBUG_EVENT - отлаживаемый процесс
выгружает DLL
RIP_INFO - (только для Win98), сообщение об
ошибочной ситуации (например закрытие
недопустимых дескрипторов, т.е. ошибки, не
настолько смертельные, как при EXCEPTION_DEBUG_EVENT)

При возникновении событий отладки
существует множество нюансов, не описанных
мной. Например CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT и
CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT возникают ПЕРЕД тем как
процесс или поток начнут выполняться.
Почитай более подробно в MSDN, т.к. сегодня мы
создаем ОЧЧЧЕНЬ простой отладчик.

Ну вот, кое-что уяснили, теперь напишем что-то
похожее на отладчик:

Вот и все. Компиляй, запускай. Я думаю ты
догадался, что в качестве параметра этому
отладчику следует передать путь к
отлаживаемой программе. Теперь ты знаешь
примитивнейшие основы работы отладчика
приложений под Win. Написанный в качестве
примера отладчик даже не столько отладчик,
сколько прога, отображающая события
отладки. Для создания настоящего отладчика
требуется большое усердие и желание. Если
тебя заинтересовала эта тема, прочти, что
написано об отладке в MSDN и вперед!

Отладчики ядра

Плавно подходим к отладчикам ядра.. Оооооо!
Это очень интересно и настолько же сложно.
Как я уже говорил, отладчики ядра
используют ресурсы процессора. Сразу скажу,
что я ограничусь описанием этих ресурсов и
описанием их использования. Примера проги
не будет 🙁 В современных процах Intel (и
совместимых с ними), начиная с 80386 нам
доступны 8 отладочных регистров (DR0-DR7),
позволяющие ставить контрольные точки на
чтение/запись областей памяти и портов
ввода/вывода (начиная с Pentium). И это круто,
скажу я тебе! Всего контрольных точек
только четыре 🙁 Ну ладно, рассмотрим
отладочные регистры DR0-DR7. Наиболее важным
из них является DR7, т.к. именно он является
управляющим регистром отладки, позволяющим
координировать работу точек останова. Да,
кстати все восемь отладочных регистров 32-битные.
Рассмотрим подробнее регистр DR7:

биты 31-30: поле LEN для т/о (точки останова) 3
биты 29-28: поле R/W для т/о 3
биты 27-36: поле LEN для т/о 2
биты 25-24: поле R/W для т/о 2
биты 23-22: поле LEN для т/о 1
биты 21-20: поле R/W для т/о 1
биты 19-18: поле LEN для т/о 0
биты 17-16: поле R/W для т/о 0

поле LEN задает длину т/о:
00 - 1 байт
01 - 2 байта
10 - 3 байта
11 - 4 байта

поле R/W задает условие срабатывания т/о:
00 - исполнение команды
01 - запись данных
10 - обращение к порту ввода/вывода (если 3-й
бит регистра CR4 равен 1), иначе не определено
11 - чтение/запись

биты 15-14: 0-0 (равны нулю)
бит 13: при его установке любое обращение к
отладочным регистрам (даже из 0 кольца)
вызывает исключение
биты 12-10: 0-0-1
биты 9-8: 1-1 (а здесь уже Intel recommendation 🙂
бит 7: 1 - включить т/о 3
бит 5: 1 - включить т/о 2
бит 3: 1 - включить т/о 1
бит 1: 1 - включить т/о 0
биты 8,6,4,2,0: то же, что и 7,5,3,1, но сбрасывается
при каждом переключении задачи (актуально
для защищенного режима, в реальном режиме
эти пары регистров равноценны)

Регистры DR0-DR3 задают линейные адреса
четырех точек останова (0-3 соответственно).
Тут есть некоторые пометки: если размер т/о -
слово, то адрес толжен быть четным,
если двойное слово, то адрес должен быть
кратный четырем.
И наконец регистр DR6 отображает состояние
отладки:

биты 31-16: все выставить в единицу
бит 15: если 1, то исключение вызвано
переключением задач (опять же, актуально
для защищенного режима)
бит 14: устанавливается при трассировке
бит 13: устанавливается, если следующая
команда обращается к любому отладочному
регистру (бит 13 регистра DR7 должен быть
установлен)
бит 12: 0
биты 11-4: единицы
бит 3: сработала т/о 3
бит 2: сработала т/о 2
бит 1: сработала т/о 1
бит 0: сработала т/о 0

Ox-x-x, это тебе не Windows Debugging API 🙂

;Этот пример в Win не работает (и в DOS окне тоже)
mov eax, 0000000011000000110000010 ; длина т/о равна 1 байт,
ставим на чтение/запись памяти
mov ebx, 90000h ;адрес точки останова (кто прочтет/начнет
писАть - сразу пискнет)
mov dr7, eax
mov dr0, ebx

Отладчики же после установки т/о ждут
генерации int 0x1 при обращении к т/о и получая
управление творят беспредел 🙂 С портами все
точно так же, но надо сначала установить в
единицу 3-й бит регистра CR4, и задать адрес
порта в один из регистров DR0-DR3.

Из древних возможностей отладки можно
сказать о контрольных точках останова и
трассировке. Контрольная точка останова
реализуется с помощью опкода 0xCC. Встретив
его, процессор вызывает int 0x3 и запоминает в
стеке регистр флагов, регистр CS, регистр IP,
запрещает преревания (флаг FI в регистре
флагов устанавливается в 0), сбрасывает флаг
трассировки. После этого отладчик опять же
может делать с программой все что угодно. И
о трассировке. Она организуется установкой
флага TF (флаг трассировки) в единицу.
Установил TF в единицу, и процессор после
каждой команды будет вазывать int 0x1,
сохраняя в стеке регистр флагов и регистр IP
и очищая флаг TF. Хитрый отладчик
перехватывал исключение и - опять беспредел
🙂 Для отладки в реальном режиме процессора
отладчик должен был перехватывать
прерывания(исключения) 0x1 и 0x3 и
обрабатывать их по своему усмотрению. В
защищенном режиме в принципе все так же (в
смысле так же надо перехватывать 0x1 и 0x3), но
здесь при возникновении исключения
предоставляется больше информации, но
программировать в защищенном режиме
достаточно сложно. А уж в нулевом кольце
защиты Windows и подавно. Чуть не забыл сказать
об т.н. эмулирующих отладчиках. Эти
отладчики эмулируют выполнение команд
процессора отлаживаемой программы (ну и
регистры проца конечно эмулируют). С точки
зрения защиты от антиотладочного кода это
большое подспорье. Но и на эмулирующие
отладчики управа всегда найдется.

К чему пришли?..

Ну вот, теперь ты знаешь, пусть примерно,
как работают отладчики. Да, кстати, SoftIce -
отладчик ядра, а так же единственный из них,
способный отлаживать используя один комп.
"Что значит один комп?" - спросишь ты. А
это значит что остальные известные
отладчики ядра ведут отладку "по модему",
т.е. отлаживаемая система вместе с ядром
отладчика на одном компе, а управление
ядром происходит по сети, другим компом. Вот
так-то. А как правило встроенные в средства
разработки отладчики - не что иное как
отладчики приложений, причем не самые
лучшие. Что же использовать, спосишь ты меня.
Да ты и сам знаешь - SoftIce 🙂 А еще неплохой
отладчик - WinDBG. Он идет вместе с PlatformSDK. Удачи
в ловле жуков!

Отладчик (англ. debugger) - программа, предназначенная для анализа поведения другой программы, обеспечивающая ее трассировку (отслеживание и распечатку выполняемых программой команд, изменений переменных или данных о других событиях, связанных с выполнение программы), остановку в указанных точках или при выполнении указанных условий, просмотр и изменение ячеек памяти, регистров процессора и команд программы.

Символьные отладчики работают с символами исходного кода (именами переменных и процедур), а не с абсолютными машинными адресами. Символьный отладчик требует взаимодействия компилятора и компоновщика для того, чтобы создать таблицы, связывающие символы и их адреса.

Современные отладчики чрезвычайно мощны и гибки. Однако ими не следует злоупотреблять там, где надо подумать. Часто несколько дней трассировки дают для поиска ошибки меньше, чем простая попытка объяснить процедуру другому программисту.

Некоторые проблемы трудно решить даже с помощью отладчика. Например, динамические структуры данных (списки и деревья) нельзя исследовать в целом; вместо этого нужно вручную проходить по каждой связи. Есть более серьезные проблемы типа затирания памяти, которые вызваны ошибками, находящимися далеко от того места, где они проявились. В этих ситуациях мало проку от отладчиков, нацеленных на выявление таких симптомов, как «деление на ноль в процедуре p1».

Наконец, некоторые системы не могут быть «отлажены» как таковые: нельзя по желанию создать тяжелое положение больного только для того, чтобы отладить программное обеспечение сердечного монитора; нельзя послать группу программистов в космический полет для того, чтобы отладить управляющую программу полета. Такие системы должны проверяться с помощью специальных аппаратных средств и программного обеспечения для моделирования входных и выходных данных; программное обеспечение в таких случаях никогда не проверяется и не отлаживается в реальных условиях! Программные системы, критичные в отношении надежности, стимулируют исследование языковых конструкций, повышающих надежность программ и вносящих вклад в формальные методы их верификации .

Основные функции отладчика

Трассировка (англ. trace ). Пошаговое выполнение программы, позволяющее программисту точно отслеживать команды в порядке их выполнения.

Контрольные точки (англ. breakpoint ). Средство, предназначенное для того, чтобы заставить программу выполняться до конкретной строки в программе. Специальный вид контрольной точки - точка наблюдения - вызывает выполнение программы, пока не произойдет обращение к определенной ячейке памяти.

Существует множество отладчиков такие, как DEBUG, SYMDEB, CODEVIEW, NTiceSET, SUPER TRACER, TRW, Soft-ICE.

В данном разделе рассматривается отладчик Turbo Debugger .

Turbo Debugger представляет собой набор инструментальных средств, позволяющий отлаживать программы на уровне исходного текста и предназначенный для программистов, использующих семейство компиляторов Borland. В пакет отладчика входят набор выполняемых файлов, утилит, справочных текстовых файлов и примеров программ.

Turbo Debugger позволяет отлаживать программы для Microsoft Windows, Windows 32s, Windows NT и DOS. Многочисленные перекрывающие друг друга окна, а также сочетание спускающихся и раскрывающихся меню обеспечивают быстрый, интерактивный пользовательский интерфейс. Интерактивная, контекстно-зависимая справочная система обеспечит подсказкой на всех стадиях работы. Кроме того, Turbo Debugger имеет полный набор средств отладки:

• Вычисление любых выражений языка Си, C++, Pascal и Assembler.
• Полное управление выполнением программы, включая программную анимацию.
• Доступ на нижнем уровне к регистрам процессора и системной памяти .
• Полные средства проверки данных.
• Развитые возможности задания точек останова и регистрации.
• Трассировка сообщений Windows, включая точки останова по сообщениям.
• Обратное выполнение.
• Поддержка удаленной отладки, в том числе для Windows.
• Полная поддержка объектно-ориентированного программирования, включая просмотр классов и проверку объектов.
• Макрокоманды в виде последовательности нажатий клавиш, ускоряющие выполнение команд.
• Копирование и вставка между окна ми и диалогами.
• Контекстно-зависимые меню.
• Возможность отладки больших программ.
• Диалоговые окна, позволяющие вам настроить параметры отладчика.
• Возможность отладки 16- и 32-разрядных программ Windows (для 32-разрядной отладки имеется отладчик TD32).
• Обработка исключительных ситуаций операционной системы, а также С и С++.
• Сохранение сеанса.
• Поддержка нитей для мультинитевого программирования Windows NT.
• Возможность подключения готовых к выполнению в Windows процессов.

Запуск отладчика После компиляции и компоновки программ с включением отладочной информации можно начать процесс отладки, запустив Turbo Debugger и загрузив с ним программу. При этом можно использовать один из трех отладчиков: TD.EXE для отладки 16-разрядных приложений DOS, TDW.EXE для отладки 16-разрядных приложений Windows и TD32.EXE для отладки 32-разрядных приложений Windows.
При запуске Turbo Debugger из командной строки можно задать параметры запуска и режимы отладки. Эта командная строка имеет следующий синтаксис:

TD TDW TD32 [параметры] [имя_программы [аргументы]]

При выполнении TDW (или TD32 в Windows 32s) отладчик открывает полноэкранное текстовое окно. Однако, в отличие от других приложений, вы не можете использовать в Turbo Debugger клавиши Windows Alt+Esc или Ctrl+Esc, то есть смена задач здесь запрещена. Однако в Windows NT TD32 активизирует окно с командной подсказкой, и доступны все обычные средства приложения Windows.

В процессе отладки управление периодически передается между программой и отладчиком. Когда управление передается Turbo Debugger, он может использовать свои средства для поиска по исходному коду и структурам данных программы и выявления причины неправильного выполнения программы. Для этого можно использовать меню и окна отладчика. Отладчик предоставляет много способов управления выполнением программы:

• выполнять программу по шагам (по одной машинной инструкции или строке исходного кода);
• выполнять как один шаг вызовы функций;
• выполнять программу до заданного места;
• выполнять программу до возврата из текущей функции;
• трассировать программу;
• выполнять программу в обратном направлении;
• выполнять программу до точки останова;
• выполнять программу до появления определенного сообщения Windows;
• приостанавливать программу при возникновении исключительной ситуации С++ или Си.

При выполнении программы можно получить доступ к отладчику. Это полезно использовать, когда в программе не установлены точки останова. Если при возврате в Turbo Debugger вы увидите окно CPU без соответствующих программе инструкций, то возможно вы находитесь в коде ядра Windows. При этом следует установить точку останова в том месте, где должна выполняться ваша программа.

Отладчик SoftIce SoftIce - это универсальный отладчик, которым можно отладить любой код, включая подпрограммы прерывания и драйверы ввода-вывода. SoftIce состоит из отладчика уровня ядра (kernel mode debugger) и утилиты загрузки отладочной информации (Symbol Loader). SoftIce имеет следующие возможности:

• Символьная отладка 32-битных приложений, отладка драйверов устройств для WIN NT, драйверов для WIN95, VxD, 16-битных программ для DOS и Windows.
• Отладка фактически любого кода, включая подпрограммы прерывания и внутренние подпрограммы WIN 95 и WIN NT.
• Установка точек останова на сообщения Windows, операции чтения/записи в память, чтения/записи портов ввода-вывода, прерываний.
• Установка точек останова, срабатывающих при определенных условиях (условных точек останова), и действий, которые должны произойти при срабатывании точки останова.

Способен распознавать функции api с перечислением необходимых параметров. И многое другое

2. Параллельный и последовательный порты ЭВМ.

Порты P0-P3 являются двунаправленными портами ввода-вывода и предназначены для обеспечения обмена информацией ОМЭВМ с внешними устройствами, образуя 32 линии ввода – вывода. Каждый из портов содержит фиксатор-защелку который представляет собой 8-разрядный регистр, имеющий байтовую и однобитовую адресацию. Для установки(сброса) разрядов с помощью программного обеспечения.

Физические адреса фиксаторов P0-P3 составляют для:

Р0 -80Н, при битовой адресации 80Н-87Н;

Р1 -90Н, при битовой адресации 90Н-97Н;

Р2 -A0Н, при битовой адресации А0Н-А7Н;

Р3 -B0Н, при битовой адресации B0Н-B7Н;

Последовательный порт ОМЭВМ может использоваться в виде регистра сдвига для расширения ввода-вывода или в качестве универсального приемопередатчика с фиксированной или переменной скоростью последовательного обмена и возможностью дуплексного включения. Последовательный порт может принимать очередной байт, даже если принятый до этого байт не был прочитан из регистра приемника.

Последовательный порт может работать в 4-х режимах:

В режиме 0 информация передается и принимается через ввод приемника RxD. Через выход передатчика TxD выдаются импульсы синхронизации, стробирующие каждый передаваемый или принимаемый бит информации.

В режиме 1 информация передается через выход передатчика TxD и принимается через вход приемника RxD

В режиме 2 информация передается через выход передат-TxD принимается через вход приемника RxD. Формат посылкики – 11 бит. Частота приема и передачи в режиме 2 задается программно и может быть равна f BQ /32 или fno/64.

Режим 3 полностью идентичен режиму 2 за исключением параметров частоты приема и передачи, которые в режиме 3 задаются Т/С 1. Схема синхронизации и временные диаграммы, иллюстрирующие работу последовательного порта, показаны на рис. 40.

Регистр управления (SCON) предназначен для приема и хранения кода 8-битного слова, управляющего последовательным интерфейсом. Обозначение разрядов регистра SCON приведено в табл. 24. Все разряды регистра SCON программно доступны по записи («0» и «1») и чтению.

Компиляторы (ассемблеры) и редакторы связей.

Эти два класса программ следует объединить, т.к. в поставку любого современного компилятора входит и редактор связей.

Компилятор (ассемблер) формирует объектный код, переводя программу с языка программирования (языка ассемблера), а редактор формирует исполнимый файл, собирая объектные и библиотечные файлы и редактируя перекрестные ссылки.

Для компиляторов можно указать следующие характеристики:

Язык, с которого производится компиляция;

Диалект/стандарт языка;

Аппаратные платформы и ОС, для которых может формироваться объектный и исполнимый файл;

Наличие возможности и качество оптимизации кода;

Форматы поддерживаемых объектных, библиотечных и исполнимых файлов;

Представители: C/C++: Intel C++ Compiler, Borland C++ Compiler, Watcom C++, GNU C.

Pascal: Free Pascal, GNU Pascal.

Редакторы текстов.

Предназначены для ввода и корректировки текстов программ. Могут быть как общими, так и предназначенными для поддержки конкретных языков или среды.

Характеристики:

Формат и кодировка обрабатываемых файлов;

Возможность выделения лексем в тексте;

Возможность поддержки оформления текста в соответствии с парадигмами языка;

Возможность вызывать процесс компиляции прямо из редактора;

Возможность генерации части текста программы (чаще бывает не у редакторов, а у сред).

Отладчики.

Предназначены для поиска ошибок в других программах, ядрах операционных систем, SQL-запросах и других видах кода. Отладчик позволяет выполнять пошаговую трассировку, отслеживать, устанавливать или изменять значения переменных в процессе выполнения кода, устанавливать и удалять контрольные точки или условия остановки, отслеживать изменение состояния процессора во время работы программы и т.д.

Различают два основных типа отладчиков:

Отладчики пользовательского режима;

Отладчики режима ядра.

Первые могут лишь следить за работой программ пользовательского режима и не способны ни отслеживать системные вызовы, ни следить за работой ядра. Кроме того, для использования таких отладчиков программа должна быть соответствующим образом подготовлена (скомпилирована).

Отладчики же режима ядра, напротив, позволяют полностью контролировать работу системы, а, следовательно, и всех программ.

Характеристики:

Тип (режима ядра/пользовательский);

Поддержка символьной отладки (способность читать исходные коды программы и работать с ними). Набор поддерживаемых языков (сред/диалектов);

Набор отображаемой информации: регистры процессора, стек, память (режимы отображения содержимого памяти);

Поддерживаемые режимы отладки: пошаговый, с точками останова, с реакцией на события в системе;

Состав отслеживаемых событий в системе: аппаратные прерывания, обращения к драйверу (другому модулю ядра), вызов функции и т.д.

- (обычно для отладчиков режима ядра) требования к аппаратной поддержке, возможность работы на «живой» системе;

Возможность анализа файлов дампа.

Представители:

Отладчики пользовательского режима: Turbo Debugger (Borland Software Corporation), Cool Debugger (Wei Bao), W32Dasm, AQtime, FlexTracer, GNU Debugger.

Отладчики режима ядра: i386kd/alphakd/ia64kd и WinDbg (Microsoft Corporation) (для работы в “живую” требуют 2 машины. Для обхода этого ограничения существует надстройка LiveKd (Mark E. Russinovich)), SoftIce (NuMega).

Отладка программы

Отла́дка - этап разработки компьютерной программы , на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится:

• узнавать текущие значения переменных ;
• выяснять, по какому пути выполнялась программа.

Существуют две взаимодополняющие технологии отладки.

• Использование отладчиков - программ, которые включают в себя пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
• Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода - на экран , принтер , громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием .

Место отладки в цикле разработки программы

Типичный цикл разработки, за время жизни программы многократно повторяющийся, выглядит примерно так:

1. Программирование - внесение в программу новой функциональности, исправление ошибок в имеющейся.
2. Тестирование (ручное или автоматизированное; программистом, тестером или пользователем; «дымовое», в режиме чёрного ящика или модульное …) - обнаружение факта ошибки.
3. Воспроизведение ошибки - выяснение условий, при которых ошибка случается. Это может оказаться непростой задачей при программировании параллельных процессов и при некоторых необычных ошибках, известных как гейзенбаги .
4. Отладка - обнаружение причины ошибки.

Инструменты

Способности программиста к отладке - это, по-видимому, важнейший фактор в обнаружении источника проблемы, но сложность отладки сильно зависит от используемого языка программирования и инструментов, в частности, отладчиков .

Инструменты отладки

Отладчик представляет из себя программный инструмент, позволяющий программисту наблюдать за выполнением исследуемой программы, останавливать и перезапускать её, прогонять в замедленном темпе, изменять значения в памяти и даже, в некоторых случаях, возвращать назад по времени.

Также полезными инструментами в руках программиста могут оказаться:

• Профилировщики . Они позволят определить сколько времени выполняется тот или иной участок кода, а анализ покрытия позволит выявить неисполняемые участки кода.
• API логгеры позволяют программисту отследить взаимодействие программы и Windows API при помощи записи сообщений Windows в лог.
• Дизассемблеры позволят программисту посмотреть ассемблерный код исполняемого файла
• Снифферы помогут программисту проследить сетевой трафик генерируемой программой
• Снифферы аппаратных интерфейсов позволят увидеть данные которыми обменивается система и устройство.
• Логи системы.

Инструменты, снижающие потребность в отладке

Другое направление - сделать, чтобы отладка нужна была как можно реже. Для этого применяются:

• Контрактное программирование - чтобы программист подтверждал другим путём, что ему на выходе нужно именно такое поведение программы. В языках, в которых контрактного программирования нет, используется самопроверка программы в ключевых точках.
• Модульное тестирование - проверка поведения программы по частям.
• Статический анализ кода - проверка кода на стандартные ошибки «по недосмотру».
• Высокая культура программирования, в частности, паттерны проектирования , соглашения об именовании и прозрачное поведение отдельных блоков кода - чтобы объявить себе и другим, каким образом должна вести себя та или иная функция.
• Широкое использование проверенных внешних библиотек.

Безопасность программного кода и отладка

В программном коде может быть так называемое недокументированное поведение - серьёзные ошибки, которые не проявляются при нормальном ходе выполнения программы, однако весьма опасны для безопасности всей системы в случае целенаправленной атаки. Чаще всего это результат ошибок программиста. Наиболее известные примеры - это SQL-инъекция и переполнение буфера . В данном случае задача отладки это:

• Выявление недокументированного поведения системы
• Устранение небезопасного кода

Выделяют такие методы:

• статический анализ кода. На этой фазе программа сканер ищет последовательности в исходном тексте, соответствующие небезопасным вызовам функций и т. д. Фактически идет сканирование исходного текста программы на основе специальной базы правил, которая содержит описание небезопасных образцов кода.
• фаззинг. Это процесс подачи на вход программы случайных или некорректных данных и анализ реакции программы.
• Reverse engineering (Обратная инженерия). Этот случай возникает, когда независимые исследователи ищут уязвимости и недокументированные возможности программы.

Литература

• Стив Магьюир, «Создание надёжного кода» (Steve Maguire. Writing Solid Code . Microsoft Press, 1993)
• Стив Мак-Коннел, «Совершенный код» (Steve McConnel. Code Complete . Microsoft Press, 1993)

См. также

Ссылки

• Отладка AMD64 на уровне машинного кода с помощью отладчика dbx (рус.)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Отладка программы" в других словарях:

Этап разработки компьютерной программы, в процессе которого происходят обнаружение, локализация и устранение явных ошибок в программе. Обычно отладка выполняется на контрольных примерах с известными результатами. По английски: Program debugging… … Финансовый словарь

отладка программы - контроль программы проверка программы программный контроль — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы контроль программыпроверка… …

отладка программы - отладка программы; отладка Процесс обнаружения и исправления ошибок в программе, а также установления факта ее правильного функционирования в машине …

отладка (программы) - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN debugging … Справочник технического переводчика

На ЭВМ обнаружение и исправление ошибок в программе для ЭВМ с помощью самой машины. Производится в 2 этапа: 1) автономная проверка отд. участков программы; 2) комплексная проверка путём решения по отлаживаемой программе неск. примеров, результаты … Большой энциклопедический политехнический словарь

отладка - программы; отладка Процесс обнаружения и исправления ошибок в программе, а также установления факта ее правильного функционирования в машине … Политехнический терминологический толковый словарь

отладка машинной программы - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN code refinement … Справочник технического переводчика

ОТЛАДКА - (1) программы систематический процесс поиска и устранения (см.) в (см.), производимый по результатам её прогона на ЭВМ или с помощью специальной вспомогательной программы (отладчика), обеспечивающей заданный режим её отладки и выдающей… … Большая политехническая энциклопедия

Отладка этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится: узнавать текущие значения переменных; и выяснять, по какому пути выполнялась программа.… … Википедия

Книги

• Android для пользователя. Полезные программы и советы , Колисниченко Денис Николаевич , Рассмотрены самые интересные, полезные и наиболее популярные среди отечественных пользователей Android-приложения. Даны советы, как превратить Android-устройство в пульт дистанционного… Категория: Операционные системы Издатель: