CN103593292A - 调试程序的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调试程序的系统,包括:虚拟机,其配置为运行所述被调试程序,并于所述被调试程序的当前运行指令符合调试中断的条件时产生断点中断;调试器服务端,其嵌入所述虚拟机,并配置为在所述虚拟机产生断点中断时,挂起被调试程序并且将被调试程序的状态信息发送给所述调试器客户端;调试器客户端,其与所述调试器服务端双向通讯并且信息共享,并配置为获取并显示所述被调试程序的状态信息并进行调试操作。本发明同时公开了一种调试程序的方法,用于对虚拟机上运行的程序进行调试。本发明的调试程序的系统及方法能够解决调试非本地代码困难的问题,提升调试效果。

Description

调试程序的系统及方法
技术领域
本发明涉及软件开发调试领域,特别涉及一种调试程序的系统及方法。
背景技术
对于本地代码开发来说,因得到CPU厂商底层支持和系统软件开发商的积极参与,本地代码调试器已经非常成熟,对本地代码的调试并没有什么困难和阻碍。但有一部分程序是针对于自定义虚拟机开发的程序或是已经加壳的程序,对于只能在虚拟机下执行的程序来说,调试程序就存在一定局限和困难,或者说根本无法调试。因此通过设计一套有针对性的调试系统及方法达到调试非本地代码的目的是非常有必要的,让非本地代码调试器与本地代码调试器共同作用同时调试,来达到最好的调试效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种调试程序的系统及方法,以解决调试非本地代码困难的问题,提升调试效果。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种调试程序的系统,包括:虚拟机,其配置为运行所述被调试程序,并于所述被调试程序的当前运行指令符合调试中断的条件时产生断点中断;调试器服务端,其嵌入所述虚拟机,并配置为在所述虚拟机产生断点中断时,挂起被调试程序并且将被调试程序的状态信息发送给所述调试器客户端;调试器客户端,其与所述调试器服务端双向通讯并且信息共享,并配置为获取并显示所述被调试程序的状态信息并进行调试操作。
作为优选,所述虚拟机具体配置为根据所述调试器服务端的命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查所述调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,所述虚拟机产生断点中断。
作为优选,所述虚拟机进一步配置为根据所述调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,所述虚拟机在判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时产生单步中断。
作为优选,所述调试器客户端为被调试程序的子进程,其由所述被调试程序在进入所述虚拟机时创建。
作为优选,所述调试器客户端配置为通过共享内存而实现与所述调试器服务端的信息共享,从而通过共享内存而获取所述被调试程序的状态信息以进行调试操作。
本发明还提供了一种调试程序的方法,用于对虚拟机上运行的程序进行调试,包括以下步骤:
S1:被调试程序在虚拟机中执行一条指令;
S2:所述虚拟机判断当前指令是否符合调试中断条件,如符合,执行步骤S3,否则,被调试程序继续执行下一条指令;
S3:所述虚拟机产生断点中断,并由嵌入所述虚拟机的调试器服务端将所述被调试程序挂起;
S4:所述调试器服务端将被调试程序的状态信息发送给与所述调试器服务器端双向通讯并且信息共享的调试器客户端;
S5:所述调试器客户端获取并显示所述被调试程序的状态信息;
S6:所述调试器客户端根据用户输入指令,通过所述调试器服务端使挂起的被调试程序继续执行指令。
作为优选,步骤S2具体包括:根据所述调试器服务端的命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查所述调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,执行步骤S3。
作为优选,步骤S2进一步包括:根据所述调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,步骤S3中所述虚拟机产生单步中断。
与现有技术相比,本发明的调试程序的系统及方法的有益效果在于:调试器客户端通过与嵌入虚拟机中的调试器服务端通讯、获取并显示调试程序的状态信息,并通过用户交互,输入指令,进行调试和执行程序,解决了在本地调试非本地程序难的问题。
附图说明
图1为本发明的实施例的调试程序的系统的整体结构图;
图2为本发明的实施例的调试程序的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的实施例的调试程序的系统及方法作进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的实施例的调试程序的系统的整体结构图。
如图1所示,本发明的实施例的调试程序的系统包括虚拟机、调试器服务端和调试器客户端,被调试程序运行于虚拟机上,其中,调试器服务端嵌入虚拟机。
虚拟机于被调试程序的当前运行指令符合调试中断的条件时产生断点中断。调试器服务端在虚拟机产生断点中断时挂起被调试程序,并且将被调试程序的状态信息发送给调试器客户端。调试器客户端与调试器服务端双向通讯并且信息共享,用于获取并显示被调试程序的状态信息并进行调试操作。
被调试程序运行的虚拟机(平台)中包含对调试器服务端的支持,调试器提供用户界面来查看调试信息并接受命令,三部分工作协同起来实现了调试非本地代码的方法,解决了调试非本地代码困难的问题,提升了调试效果。
虚拟机为开发者自定义的非本地代码程序运行环境,该虚拟机内部模拟实现CPU硬件调试寄存器、调试状态寄存器和产生调试中断等一系列机制,其能够判断当前运行指令是否符合调试中断条件,如符合调试中断条件,则产生断点中断。
作为本实施的优选方案,虚拟机根据所述调试器服务端命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查所述调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,虚拟机产生断点中断。本实施例进一步的实施方式为,还根据所述调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,虚拟机在判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时产生单步中断。单步跟踪即为在调试时,跟踪特定参数值变化,以单步操作程序逐条执行的方式调试程序。单步中断即为处理器执行一条指令后立即停止引入中断。单步执行后会显示调试寄存器的相关信息以及下一条将要执行的指令,便于用户调试操作。
调试器服务端作为程序可以被调试的关键部分,以代码和/或动态库等形式嵌入虚拟机中,与调试器客户端双向通讯,并与虚拟机协作实现调试功能,具体过程为:被调试的程序在虚拟机中执行每一条指令时,虚拟机检查调试寄存器的值和调试状态等,如果产生调试中断,虚拟机将中断信息发给调试器服务端,调试器服务端通过共享内存等进程间通信机制将程序当前的状态信息,发送给调试器客户端,并将当前进程(即被调试程序)阻塞(阻塞即挂起程序),等待一个内核同步对象。
调试器客户端是具有可视化界面的独立程序,用于获取并显示程序的调试信息,并与用户交互,根据用户输入指令,执行后续操作。调试器客户端是被调试程序的子进程,由父进程即被调试程序在进入虚拟机时创建,调试器客户端通过共享内存等进程间通信方式与调试器服务端进行信息共享,通过共享内存中提供的进程句柄等状态信息,在被调试程序被阻塞的情况下能继续读写进程内存,查看调试变量和函数调用堆栈等功能。调试器客户端获取到调试信息后将调试信息显示到可视化界面中,当用户输入继续执行命令时,调试器客户端将被调试程序等待的内核同步对象设为信号态(即等待的对象被激发,等待结束,继续向下执行),从而使被调试结束阻塞,继续执行,直到再次触发调试中断。
如图2所示为本发明的实施例的调试程序的方法的流程图。本发明还提供了一种基于如上所述的系统的调试方法,用于对虚拟机上运行的程序进行调试,包括以下步骤:
S1:被调试程序在虚拟机中执行一条指令;
S2:虚拟机判断当前指令是否符合调试中断条件,如符合,执行步骤S3,否则,被调试程序继续执行下一条指令;
S3:虚拟机产生断点中断,并由嵌入虚拟机的调试器服务端将被调试程序挂起;
S4:调试器服务端将被调试程序的状态信息发送给与调试器服务器端双向通讯并且信息共享的调试器客户端;
S5:调试器客户端获取并显示被调试程序的状态信息;
S6:所述调试器客户端根据用户输入指令,通过所述调试器服务端使挂起的被调试程序继续执行指令。
作为一种改进,步骤S2具体包括:根据调试器服务端的命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,执行步骤S3。S2步骤中还可根据调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,步骤S3中虚拟机产生单步中断。
上述调试器客户端为所述被调试程序的子进程,其由所述被调试程序在进入所述虚拟机时创建。此外,调试器客户端可通过共享内存而实现与所述调试器服务端的信息共享,从而调试器服务端可通过共享内存将被调试程序的状态信息发送给调试器客户端。
与现有技术相比,本发明的调试程序的系统及方法的有益效果在于:调试器客户端通过与嵌入虚拟机中的调试器服务端通讯、获取并显示调试程序的状态信息,并通过用户交互,输入指令,进行调试和执行程序,解决了在本地调试非本地程序难的问题。
以下通过一个具体实施方式对本发明的调试程序的系统及方法进行更好的说明。
在游戏机模拟器和游戏程序中,模拟器是使用本地代码开发的,游戏程序则是模拟器上的虚拟指令开发完成的,当需要调试游戏程序时,模拟器中服务端代码实现CreateDebugProcess()函数,来创建调试器。游戏程序每执行一条指令,服务端就会判断一下当前代码运行的地址是否与寄存器中相等,如果相等,则将游戏程序挂起。服务端会将当前运行的游戏程序的进程句柄pHandle通过SendProcessHandle()函数放入到共享内存中并通知客户端(即调试器),客户端通过pHandle取得共享内存中的数据并解析显示到用户界面中。当用户输入继续执行的命令时,客户端则向服务端发送继续执行的命令,服务器则将挂起的游戏程序继续执行,直到下一个调试中断的到来,即判断当前代码运行的地址是否与寄存器中相等。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种调试程序的系统,其特征在于,包括:
虚拟机,其配置为运行所述被调试程序,并于所述被调试程序的当前运行指令符合调试中断的条件时产生断点中断;
调试器服务端,其嵌入所述虚拟机,并配置为在所述虚拟机产生断点中断时,挂起被调试程序并且将被调试程序的状态信息发送给所述调试器客户端;
调试器客户端,其与所述调试器服务端双向通讯并且信息共享,并配置为获取并显示所述被调试程序的状态信息并进行调试操作。
2.根据权利要求1所述的调试程序的系统,其特征在于,所述虚拟机具体配置为根据所述调试器服务端的命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查所述调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,所述虚拟机产生断点中断。
3.根据权利要求2所述的调试程序的系统,其特征在于,所述虚拟机进一步配置为根据所述调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,所述虚拟机在判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时产生单步中断。
4.根据权利要求1所述的调试程序的系统,其特征在于,所述调试器客户端为被调试程序的子进程,其由所述被调试程序在进入所述虚拟机时创建。
5.根据权利要求1所述的调试程序的系统,其特征在于,所述调试器客户端配置为通过共享内存而实现与所述调试器服务端的信息共享,从而通过共享内存而获取所述被调试程序的状态信息以进行调试操作。
6.一种调试程序的方法,用于对虚拟机上运行的程序进行调试,其特征在于,包括以下步骤:
S1:被调试程序在虚拟机中执行一条指令;
S2:所述虚拟机判断当前指令是否符合调试中断条件,如符合,执行步骤S3,否则,被调试程序继续执行下一条指令;
S3:所述虚拟机产生断点中断,并由嵌入所述虚拟机的调试器服务端将所述被调试程序挂起;
S4:所述调试器服务端将被调试程序的状态信息发送给与所述调试器服务器端双向通讯并且信息共享的调试器客户端;
S5:所述调试器客户端获取并显示所述被调试程序的状态信息;
S6:所述调试器客户端根据用户输入指令,通过所述调试器服务端使挂起的被调试程序继续执行指令。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤S2具体包括:根据所述调试器服务端的命令,在调试寄存器中设置断点地址,并在运行被调试程序的每一条指令时检查所述调试寄存器,当判定当前指令地址等于调试寄存器中的断点地址时,执行步骤S3。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤S2进一步包括:根据所述调试器服务端的命令设置调试模式,当所设置的调试模式为单步跟踪时,步骤S3中所述虚拟机产生单步中断。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述调试器客户端为所述被调试程序的子进程,其由所述被调试程序在进入所述虚拟机时创建。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述调试器客户端通过共享内存而实现与所述调试器服务端的信息共享,从而通过共享内存而获取所述被调试程序的状态信息以进行调试操作。
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