JPH06231003A - 実行可能ファイルのデバッガ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＷＩＮＤＯＷＳの実行可能ファイルについての
デバッグ作業において、ソースファイルがなく実行可能
ファイルのみしかないときであっても、デバッグ作業を
支援し、その効率化を図る。 【構成】ＥＸＥＳＹＭ１２なるＤＯＳ上で動くデバッガ
プログラムにより、ＷＩＮＤＯＷＳの実行可能ファイル
８を読み込む。実行可能ファイル８のヘッダー部には関
数とそのアドレスがインポートされているが、ＥＸＥＳ
ＹＭ１２はその関数およびそのアドレスを検索し、それ
に基づいてシンボルデータを作成し、シンボルファイル
の形式に変換したのち、シンボルファイル１３として書
き込みを行う。そして、その作成したシンボルファイル
１３に基づいて実行可能ファイル８に対するデバッグ作
業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラム開発の作業
分野において、バグとりを行うデバッグ作業の支援を行
うデバッガに係り、特にはＷＩＮＤＯＷＳにおける実行
可能ファイルに対するデバッガに関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータでプログラミン
グし作成されたプログラムを実行させようとする場合、
次のような作業が必要となる。

【０００３】現在のパソコンのプログラミング言語には
代表的なものとして、図４に示すように、アセンブリ言
語１とＣ言語２がある。プログラマーは、これらの言語
の数種の関数やニーモニックを組み合わせてプログラム
を記述する。この作業をコーディングといい、テキスト
エディタ３などの文字入力が可能なテキスト入力プログ
ラムを用いて関数などを入力してプログラムを作成しフ
ァイルに書き込む。このようにプログラミング言語をコ
ーディングしたファイルは一般にソースファイル（ソー
スプログラム）４と呼ばれる。ソースファイル４の中身
はまだテキストイメージであるのでプログラムとしての
機能は果たさない。

【０００４】次に、このソースファイル４をパソコンで
実際に動作させることのできる言語となるよう変換（コ
ンパイル，アセンブル）する。パソコンが動作する言語
はマシン語といい、テキストイメージのソースファイル
４をコンパイル５（またはアセンブル）することによっ
て得られる。このようにコンパイル５することによって
得られたコードをオブジェクトといい、それをファイル
に落としたものをオブジェクトファイル（オブジェクト
プログラム）６という。このオブジェクトファイル６は
ただ単に言語に基づいてマシン語を出力しただけのもの
であるので、実際のパソコンのアドレスとは対応してい
ない。一般に、オブジェクトファイル６は複数個の機能
モジュールに分解されて作成されているからである。

【０００５】そこで、次の作業としてリンク７を行う。
リンク７というのは、複数個のモジュールに分かれてい
るオブジェクトファイル６を結合し、マシン語をアドレ
スに対応付ける役割を果たす。ここで出力されたファイ
ルがパソコンで実行可能なファイル（実行可能ファイ
ル）８となる。

【０００６】通常、プログラムの使用者に提供されるの
は、この実行可能ファイル８である。ところが、この実
行可能ファイル８にプログラミングのミスによるバグが
生じており、パソコンが正常に動作しない事態が発生し
た場合、そのバグを取り除くデバッグという作業を行う
必要がある。デバッグにはデバッガというプログラムを
用いる。

【０００７】実行形式のプログラムのデバッグを行う場
合、デバッガの逆アセンブリ機能を用い、そのニーモニ
ックコードを解析しデバッグを行う。逆アセンブリ機能
を用いてプログラムをトレースすると、１６進数アドレ
スイメージのマシン語プログラムがディスプレイに出力
表示される。デバッグ作業者は、その出力表示された情
報をもとにデバッグを行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実行形式のプ
ログラムだけでは情報量は少ない。例えばアドレスだけ
でコールされているサブルーチンがどういう役割を果た
すものであるのかを知ることは一般にむずかしいもので
ある。デバッグ作業は、それを行う者の知識と経験によ
って効率が異なるが、熟練者でも多大な時間と労力とを
必要とする。

【０００９】デバッグ作業は、本来は作成者に委ねられ
ているものである。そこではソースファイルがあるの
で、比較的容易にデバッグ作業が行える。

【００１０】しかし、年々複雑化の一途をたどるプログ
ラム開発において、そのような複雑なプログラムを１開
発グループ内で管理し切れるものではない。そのため、
プログラムは分割され、多数の開発グループで各々の担
当箇所を管理することになる。

【００１１】ところが、グループ間の事情（例えば最新
技術の機密保持など）のためにソースファイルを提供し
てくれない場合がある。そのような場合において、担当
以外の箇所にバグを発見したときにそのバグを取り除く
ためには、ソースファイルがないのでバグの事実を担当
者に報告してデバッグを行ってもらうか、あるいは、独
自でその原因を突き止めてデバッグするかである。前者
は従来から行われている方法であり、使用者はバグの修
正が完了するまである程度の時間待ちをしなければなら
なかった。後者は前者の方法に比べて担当者の負担を軽
減するためにとられる方法である。しかし、後者の場
合、作業者は唯一提供されている実行可能ファイル８か
ら直接デバッグを行わなければならない。

【００１２】しかしながら、これまでの技術によれば、
実行可能ファイルの直接的なデバッグ作業は非常に困難
なものであり、また、アドレスだけの情報では正確性を
欠き、しかも、時間と労力を無駄に消費しかねないので
ある。そのデバッグの対象がシンボルのないものであ
り、また、デバッグの逆アセンブリ機能を用いてもアド
レスしか表示されていないサブルーチンの解析を逐次行
わなければならないからである。

【００１３】ところで、マルチウインドウ，マルチタス
クが可能なＷＩＮＤＯＷＳは、現在のパソコンソフトウ
ェア市場において大きな成功を収めつつある。ここ数年
の間にＷＩＮＤＯＷＳ用のソフトウェアは増加の一途を
たどり、多種多様のものが出回るようになってきた。そ
のため、各企業間の競争は熾烈なものになり、いかによ
り安全で完成度の高いソフトウェアをいかにより迅速に
作成するかがプログラマーの最優先課題となる。完成度
の高いソフトウェアを作成するには、プログラムをくま
なくチェックし、存在するバグをできるだけ多く抽出し
デバッグする必要がある。しかし、機能が多岐にわたる
複雑なプログラムをデバッグするには、作業を分担化
し、各モジュールごとにデバッグを行う必要がある。

【００１４】ＷＩＮＤＯＷＳのデバッグ作業において
も、関数や変数のアドレスをシンボル名によって参照す
る機能をもったデバッガを使うデバッグ方法がより効率
的で好ましい。シンボルを用いてデバッグを行うために
は、デバッガプログラムを起動する際に、シンボルファ
イルを実行可能ファイルと同様に読み込めばよい。シン
ボルファイルは次のように作成する。コンパイル時にマ
ップファイルを作成することのできるコンパイラを使用
しマップファイルを作成し、このマップファイルの内容
に基づいてシンボルファイルを作成する。

【００１５】ただし、上記のシンボルファイルを作成す
る方法は、作成者がソースファイルを所有している場合
に限り有効である。もし、提供されたプログラムが実行
形式のファイルのみであった場合にはシンボルファイル
を作成することはできないため、そのプログラムにおけ
るデバッグ作業はシンボルがないことから非常に困難な
ものとならざるを得ない。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、特にＷＩＮＤＯＷＳにおけるデバッ
グ作業を支援し、その効率化を図ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る実行可能フ
ァイルのデバッガは、実行可能ファイルを読み込む手段
と、読み込んだ実行可能ファイルのヘッダー部にインポ
ートされている関数およびそのアドレスを検索する手段
と、検索した関数およびそのアドレスからシンボルを作
成する手段と、作成したシンボルに基づいてシンボルフ
ァイルを作成する手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

【００１８】

【作用】ＷＩＮＤＯＷＳにおける実行可能ファイルに
は、そのヘッダー部にインポート，エクスポートされる
関数およびそのアドレスが定義されている。ヘッダー部
からインポートされている関数およびそのアドレスを抽
出し、その抽出した関数およびそのアドレスに基づいて
シンボルファイルを作成することが可能である。つま
り、ＷＩＮＤＯＷＳの実行可能ファイルのみから、デバ
ッグ作業に必要なシンボルファイルを作成することがで
きるのである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る実行可能ファイルのデバ
ッガの一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図３はパーソナルコンピュータのプログラ
ム開発の様子を示している。アセンブリ言語１やＣ言語
２などのプログラミング言語における数種の関数やニー
モニックを組み合わせてコーディングを行い、テキスト
エディタ３などの文字入力が可能なテキスト入力プログ
ラムを用いてテキストイメージのソースファイル４を作
成する。次いで、コンパイル５によってソースファイル
４をマシン語で表現されたオブジェクトファイル６に変
換する。次いで、リンク７により、オブジェクトファイ
ル６から実行可能ファイル８とマップファイル９とを作
成する。ソースファイル４が手元にあるとき、通常は、
作成されたマップファイル９から、ＭＡＰＳＹＭコマン
ド１０によってシンボルファイル１１を作成する。この
ＭＡＰＳＹＭコマンド１０によるシンボルファイル１１
の作成ができないときは、つまり、ソースファイル４が
手元になく、実行可能ファイル８しか提供されていない
ときには、本発明に係る実行可能ファイルのデバッガを
使用することになる。

【００２１】図３において破線で囲んだ部分が本発明の
デバッガであり、その名称はＥＸＥＳＹＭとなってい
る。ＥＸＥＳＹＭはＤＯＳ（ディスク・オペレーティン
グ・システム）上で動作するプログラムであり、ＥＸＥ
形式のプログラムである。実行可能ファイル８のみに基
づいて、ＥＸＥＳＹＭ１２なるデバッガを用いてシンボ
ルファイル１３を作成するのである。

【００２２】ＥＸＥＳＹＭコマンドの書式は次のように
なる。

【００２３】EXESYM <file name1> <file name2> コマンドの入力については、ＤＯＳのコマンドプロンプ
ト上で上記の書式を入力することになる。＜ｆｉｌｅ
ｎａｍｅ１＞には実行可能ファイルを指定し、＜ｆｉｌ
ｅ ｎａｍｅ２＞にはシンボルファイルを指定する。

【００２４】図２はＥＸＥＳＹＭ１２の機能をもう少し
詳しく示したものである。まず、ＷＩＮＤＯＷＳの実行
可能ファイル８の読み込み２１を行う。次に、読み込ん
だ実行可能ファイル８のヘッダー部において必要な情報
の検索２２を行い、その情報のリストアップ２３を行っ
てデータテーブル２４を作成する。次いで、データのシ
ンボル形式への変換２５を行い、フロッピーディスク等
への書き込み２６を行うことによりシンボルファイル１
３を作成する。

【００２５】図１はより具体的な動作説明に供するフロ
ーチャートである。本発明に係る実行可能ファイルのデ
バッガのプログラムであるＥＸＥＳＹＭ１２の動作は、
ＤＯＳのコマンドプロンプト上で入力されるコマンドに
よって行われる。入力の際には２つのパラメータが入力
される。一つは入力ファイル３１であり、上記の＜ｆｉ
ｌｅ ｎａｍｅ１＞に対応し、ＷＩＮＤＯＷＳの実行可
能ファイル名を指定する。もう一つは出力ファイル３２
であり、上記の＜ｆｉｌｅ ｎａｍｅ２＞に対応し、シ
ンボルファイルを指定する。

【００２６】ステップＳ１で第１のパラメータがあるか
どうかを判断し、ないときはステップＳ２１に進んでエ
ラーメッセージを表示し処理を終了する。第１のパラメ
ータがあるときはステップＳ２に進んで第２のパラメー
タがあるかどうかを判断し、ないときはやはりステップ
Ｓ２１に進んでエラーメッセージを表示し処理を終了す
る。第２のパラメータもあるときはステップＳ３に進
み、キーボードからタイプ入力されたＷＩＮＤＯＷＳの
実行可能ファイル名に基づいてそのファイル名に該当す
る実行可能ファイルを読み込む。そして、ステップＳ４
で実行可能ファイルをオープンし、ステップＳ５で実行
可能ファイルのヘッダー部を読み込み、プログラムＥＸ
ＥＳＹＭの内部で予めアロケート（割り当て）している
バッファに格納する。ステップＳ６ではそのバッファに
格納したヘッダー部にインポートされている関数および
そのアドレスを検索し、シンボルファイルを作成する上
で必須の情報だけを抽出しシンボルデータとして別のエ
リアに格納する。そして、ステップＳ７で実行可能ファ
イルをクローズする。

【００２７】次に、ステップＳ８において前記の必須の
情報に基づいて所要のシンボルデータを作成する。そし
て、ステップＳ９ではそのシンボルデータをシンボルフ
ァイルの形式に変換するとともに、そのシンボルデータ
を格納すべきファイルをオープンする。続いてステップ
Ｓ１０でシンボルファイルの形式に変換されたシンボル
データを書き込んで所要のシンボルファイルを作成し、
ステップＳ１１でファイルをクローズする。

【００２８】以上のようにして、ＷＩＮＤＯＷＳの実行
可能ファイルのみに基づいて、その実行可能ファイルの
デバッグ作業に必要なシンボルファイルを作成すること
ができる。

【００２９】さて、デバッグ作業に必要なシンボルファ
イルの作成が完了すると、次にデバッグ作業に移る。ま
ず、ＷＩＮＤＯＷＳの実行可能ファイルとそれに基づい
て作成されたシンボルファイルとを読み込む。次に、試
験的にＷＩＮＤＯＷＳの実行可能ファイルを実行させて
みる。その実行は１ステップずつトレースすることで行
われる。トレース時にシンボルに含まれている関数や変
数のアドレスが現れた場合、デバッガはそのアドレスを
シンボルに置き換えて、デバッグ作業の支援を行う。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＷＩＮ
ＤＯＷＳの実行可能ファイルのデバッグを行うに際し
て、ソースファイルがなく実行可能ファイルだけしかな
い場合であっても、実行可能ファイルに基づいてシンボ
ルファイルを作成するので、その実行可能ファイルのデ
バッグ作業の効率化を図ることができる。すなわち、も
ともとはシンボルを有していないプログラムのデバッグ
が容易化され、一々担当のプログラマーに修正を依頼す
るのではなく使用者側においてもバグの原因を突き止め
てデバッグすることができ、担当プログラマーの負担を
軽減することができる。使用者においてもデバッグに要
する時間および労力の軽減ひいてはプログラム開発に要
する時間および労力の軽減が図られ、プログラムの完成
度を高めることができる。また、ＷＩＮＤＯＷＳのプロ
グラムの内部でどのような関数および変数が使用されて
いるかが一目で分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る実行可能ファイルのデ
バッガの具体的な動作説明に供するフローチャートであ
る。

【図２】実施例における実行可能ファイルのデバッガの
ＥＸＥＳＹＭの機能を詳しく示したフローチャートであ
る。

【図３】実施例に係るパーソナルコンピュータのプログ
ラム開発に伴う概略的な作業手順図である。

【図４】従来例に係るパーソナルコンピュータのプログ
ラム開発に伴う概略的な作業手順図である。

【符号の説明】

１……アセンブリ言語 ２……Ｃ言語 ３……テキストエディタ ４……ソースファイル ５……コンパイル ６……オブジェクトファイル ７……リンク ８……実行可能ファイル ９……マップファイル １０……ＭＡＰＳＹＭコマンド １１……シンボルファイル １２……ＥＸＥＳＹＭコマンド １３……シンボルファイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実行可能ファイルを読み込む手段と、読
   み込んだ実行可能ファイルのヘッダー部にインポートさ
   れている関数およびそのアドレスを検索する手段と、検
   索した関数およびそのアドレスからシンボルを作成する
   手段と、作成したシンボルに基づいてシンボルファイル
   を作成する手段とを備えたことを特徴とする実行可能フ
   ァイルのデバッガ。