2024年5月4日发(作者：)

张嘴　

牛　调　

第１５卷第２期　交通与计算机　

ｖ（）Ｌ．１５　Ｎｏ．２　

１９９７年４月　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏｒａｍｕｎ［ｃａｔ［ｏｎｓ　

Ａｐｒｉｌ．１９９７　

＇　

几种动态调试工具软件　

郭冀生　

【武汉交通科技大学　武汉４３００６３）　

般说来，人们把软件工具理解为，为了　系统，它是基于Ｉｎｔｅ１３８６指令榘而设计的，进　

软件设计、制作、测试、维护而研制的专用软　

入３８６ＤＥＢＵＧ，便进入了全３２位的环境、即　

件，如各种编辑系统，代码生成器、设计规范　

它支持３２位的指令、３２位数据运算、３２位寄　

描述语言、调试和排错系统等。　

存器、３２位寻址方法，特别是支持８０３８６的　

人们可根据软件研制的不同阶段，利用　

保护模式。　

不同的软件工具。尤其在软件的调试、排错　

在３８６ＤＥＢＵＧ中，地址均直接用８位十　

过程中往往需要有适合于系统环境的、功能　

六进制数字表示（即３２位地址），不同于在实　

较强的调试工。具，如目前常用的．　

方式下的表示形式（段：倡移量）。另外　

３８６ＤＥＢＵＧ、ＳＯＵＲＣＥＲ、ＦＳＤ、３８６／Ｄ０Ｓ—　

３８６ＤＥＢｕＧ通过运算子或指令前缀完成ｌ６　

Ｅｘｔｅｄｅｒ、Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ等。　

位运算。它具有断点设置，显示和改变内存单　

值得注意的是这些工具均由不同的公司　

元或寄存器内容。Ｉ／Ｏ操作，单元、多元操作　

研制，往往伴随着不同的系统，有的隐岔在系　

符处理，显示运行结构，全面动态调试，跟踪　

统之中，给用户使用带来不便。本文结合　

系统运行等功能。　

Ｎｅｔｗａｒｅ的调试讲就这些调试工具的结构、　

３８６ＤＥＢＵＧ在ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ中，且隶　

组成，及其主要功能．适应范围进行了分析和　

属于Ｐｏｌｌｉｎｇ进程。当服务器操作系统　

比较，有益于人们更好的运用这些工具　

ＳＥＲＶＥＲ．ＥｘＥ引导成功后，在驻留内存状　

１几种典型的调试工具　

态下，进入３８６ＤＥＢＵＧ有兰种途径。　

１）在局域阿系统状态下，局域网程序服　

１．１．Ｎｅｔｗａｒｅ中隐含的３８６ＤＥＢＵＧ　

务器异常结束或ＧＰＩＳ服务器之后，输入　

３８６ＤＥＢＵＧ是隐含在网络操作系统　

３８６ＤＥＢＵＧ命令（此命令不回显到屏幕上），　

Ｎｅｔｗａｘ￣３８６的ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ中的莺耍调　

屏幕上出现调试程序的提示符“＃”以示进入　

试工具，是适应于系统自身的交互式的程序　

３８６ＤＥＢＵＧ状态。　

２）直接在代码段中放ＩＮＴ３中断指令。　

收穑日期　ｌ９９７一Ｏｌ～ｌｏ　

即当服务器操作系统启动成功后，在系统提　

门，　

第２期　郭冀生：几种动态调试工具软件　６９　

示符“：”下，系统可以执行不步程序（如　

ＮＯＶＥＬＬ网络操作系统提供的或用户自行　

自动处理被索引的跳转邪调用｝　

在大多数ＴＳＲ（驻留程序）中识别中　

在项（ｉｔｅｍ）的定义处显示交叉索引｛　

开发的可装载模块），此进若将ＩＮＴ３指令放　

断入门；　

入这些程序的代码段中，则在这些程序的执　

行过程中，一且遇到ＩＮＴ３，服务操作系统将　

终止程序韵正常运行，自动进入３８６ＤＥ—　

ＢＵＧ。　

自动检测设备驱动程序的入门点Ｉ　

支持８０８８／８７至８０３８６／３８７和８０４８６　

对多助记符指令进行更正；　

ＳＲＶ４．５８由２７个主要文件组成　

指令集的反汇编｝　

例如：ＩＳＡＤＩＳＫ　ＤＳＫ是Ｎｏｖｅｌｌ网络操　

作系统所提供的ＩＳＡ硬盘驱动器程序．现将　

该程序中１８７Ｈ处的字节内容改为ＣＣＨ　

（ＩＮＴ３指令的机器代码）．然后在服务器操作　

系统提示符“：”下，加载ＩｓＡＤｌｓＫ（ＬＯＡＤ　

ＩＳＡＤＩＳＫ＜Ｅｎｔｅｒ））则系统将会进入　

３８６ＤＥＢＵＧ．出现提示符“＃”．同时显示　

３８６ＤＥＢＵＧ的版本信息，当前中断原因，寄　

存器内容和下一条要执行的指令。　

３）在系统控制台　：　状态下，键入组合　

键：Ａｈ＋ＳｈｉＩｔ＋Ｓｈｉｆｔ＋Ｅｓｃ。　

上述三种方式都可在服务器操作系统　

ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ的状态下进入３８６ＤＥＢＵＧ，　

般来说．前两种方式多用于调试　

Ｎｅｔｗａｒｅ３８６的可加载模块ＮＬＭ。第三种方　

式可用于调试当前的服务器操作系统　

ＳＥＲＶＥＲ　ＥＸＥ。　

当屏幕上出现　＃”后，即可选用　

３８６ＤＥＢＵＧ相应的调试命令，对已驻留在内　

存中的系统软件或程序进行调试。　

３８６ＤＥＢｕＧ有求助，改变显示内存单元　

内容，ＩＩＯ括号操作符、单元、多元、圆点等ｌｌ　

太类命令功能。　

１．２　ｓＯＵＲｃＥＲ（ｓＲ）超级反汇编工具　

ＳＯＵＲＣＥＲ是一类功能较强的超级反汇　

编软件，可对．ＥＸＥ．ＣＯＭ，ＳＹＳ，ＯＶＬ文件　

进行九遍扫描，能处理大型文件，可对内存可　

执行文件进行反汇编，产生具有详细注释的　

汇编源程序。该软件自推出以来，已有不少版　

本，目前常用的ＳＯＵＲＣＥＲ高版本有ＳＲＶ　

４．５６，Ｖ５．０４．它们具有以下特点：　

其中三个批处理文件ＲＥＡＤＭＥ．ＢＡＴ．　

ＲＥＡＤＭＥＳ．ＢＡＴ，ＲＥＡＤＭＥＴ．ＢＡＴ完成对　

整个系统的注释。　

１．３　ＦＳＤ全屏幕调试工具　

ＦＳＤ（Ｆｕｌｌ　Ｓｃｒｅｅｎ　Ｄｅｂｕｇ）是ＩＢＭ公司推　

出的全屏幕调试软件，它与ＤＥＢＵＧ的最大　

区别在于它是一个全屏幕集成环境的调试工　

具．所有命令的输入，寄存器值和内存状态等　

都集中显示在一个屏幕上，方便了用户的使　

用。　

ＦＳＤ　Ｖ１．４版本主要由ＦＳＤ．ＣＯＭ．　

ＦＳＤ．ＳＥＴ两个文件组成．总长度为５３ＫＨ。　

ＦＳＤ在ＩＢＭ　ＰＣ系列机（包括ｘＴ，ＡＴ．３８６，　

ＰＳ／２系列及其它所有ＩＢＭ兼容机）上运行，　

它需要ＤＯＳ２　０以上的版本。　

当ＦｓＤ运行后，出现一个满屏主菜单．　

整个屏幕可以分为六大部分，首先是位于屏　

幕上方韵寄存器区。显示ＣＰＵ寄存器的内　

容．包括：　

通用寄存器：ＡＸ，ＢＸ，ＣＸ，ＤＸ，ＳＩ，Ｄ１，　

ＩＰ，ＢＰ和ＳＰ。　。　

段寄存器：ＣＳ，ＤＳ，Ｆ－￣Ｓ，ｓｓ，和ＦＳ　

标志寄存器：（ＦＬＡＧｓ）Ｏ　Ｆ＇ＤＦ，ＩＦ，ＳＦ，　

ＡＦ，ＰＦ和ＣＦ　

另外，还有当前找（Ｓｔａｃｋ）的内容，共４　

个字，“＋ｌ０”处为当前栈顶。　

左下方是人机交互区，即ＣＭＤ）（命令行　

Ｃａｍｍａｎｄ　ｌｉｎｅ），用户根据调试的要求在此区　

内键入合法的命令，即可进行相应的调试。接　

７０　交通与计算机　第１５卷　

　

着是代码区，显示反汇编程序代码和源程序　

数据段。

行，每一反汇编行的左边以十六进制偏移量　

着显示构成该指令的所有代码，反汇编后的　

３）通过ＤＯＳ软件中断系统提供系统服　

４）由３８６　ｌ　ＤＯＳ－－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ捕获中断和　

方式显示指令的地址，缺省的段值为ＣＳ，接　

务。　

指令显示在右边，当前程序的执行位置由寄　系统调用，再由３８６　ｌＯＳ－Ｄ－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ转换成　

存器ＩＰ指示。男外还有两个数据区，一个位　

实方式并将调用传送给ＤＯＳ，当控制从ＤＯｓ　

ＯＳ－Ｄ－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ又转回到保护　

于代码区的右边，一个在下面，它们显示所选　

返秽厥，３８６ｌ

内存的原始数据，每行最左边按十六进制的　方式。　

段名，偏移量（倒ＤＳ：０１００）方式显示所在地　

址，接下来是数据项，第一个数据区每行显示　

８个字节的数据，而第二区则可显示ｌ６个字　

节，且在最右边显示对应的ＡＳＣＩＩ码字符，两　

区可显示的字节数均为８Ｏ。　

屏幕的最后一行即为第六区：提示信息　

区，指出了Ｆ１一Ｆ１ｏ这个１０个功能键的作　

用　

ＦＳＤ有装入文件、写文件、寄存器操作、　

反汇编、Ｉ／Ｏ、执行、断点设置、显示模式等命　

令。　

１．４　Ｐｈａｒ　Ｌａｐ　３８６　Ｉ　ＤＯＳ－－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ　

Ｐｈａｒ　Ｌａｐ　３８６

ＤＯＳ－－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ是Ｐｈａｒ　

Ｌａｐ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｉｎｃ公司推出的程序设计系统，　

它允许用户创建在ＤＯＳ下运行的３８６保护　

方式程序，Ｐｈａｒ　Ｌａｐ　３８６１ＤＯＳ￣Ｅｘｔｅｎｄｅｒ用　

个特殊模块（ｒｕｎ３８６．ｅｘｅ）建立３８６保护方　

式环境，在该环境里，通过３２位寻址和扩展　

寄存器，用户能够存取全部虚拟空间（４Ｇ字　

节），还能访问３８６微机的许多先进设备　

（ＧＤＴ．ＬＤＴ，ＩＤＴ表等）。相应Ｐｈａｒ　Ｌａｐ程　

序有３８６／ＡＳＭ汇编程序，３８６／ＬＩＮＫ连接编　

辑程序以及联机调试程序　３８６ｊＤ０ｓ—　

Ｅｘｔｅｎｄｅｒ和全　３２操作系统的区别表现在以　

下几个方面：　

１）所有程序在３８６　ｌＤＯＳ－－Ｅｘｔｅｎｄｅｒ中　

都以特权级０运行，任何程序都能使用特权　

指令。　

２）连接程序将所有程序段放在一个较大　

物理段中，而该段是可读的代码段和可写的　

５）请求系统调用时，３８６　ｌ　Ｄ０ｓ—　

Ｅｘｔｅｎｄｅｒ要用２５０个字节的调用程序的堆栈　

空闻，如多次调用，应使堆栈足够大　

１．５反汇编工具Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ　

Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ软件是由ＲＩＳｗａｎｔｅｋ　Ｉｎｃ公　

司开发的功能较强的反汇编软件，采用重叠　

式窗口以及弹出式菜单和鼠标器为用户提供　

了一个快速的交互式接口，联机后帮助系统　

可在操作的各个阶段提供服务。　

Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ　Ｖ２．３版本主要由以下十一　

个文件组成。　

ＤＤ　ＤＡＴ　

ＤＤ　ＥＲＲ　

ＤＤ　ＥＸＥ　

ＲＥＡＤ　ＭＥＩ　

ＵＮＰＡＣＫ　ＥＸＥ　

ＤＥＭＯ　·　ＥＸＥ　

ＤＥＭ０　ＰＳＭ　

ＤＥＭ０３２　ＥＸＥ　

ＤＤＩＮＴ　ＴＸＴ　

ＭＡＫＥＩＮＴ　ＥＸＥ　

ＳＣＯＰＹ　ＥＸＥ　

ＴＥＬＬＭＥ　ＥＸＥ’　

它有反汇编、匹配、帮助等六类命令　

２调试工具的分析比较　

上面对几种反汇编工具作了简要介绍，　

结合这些工具在分析调试Ｎｅｔｗａｒｅ时的运行　

状况，从运行环境．被调试程序的限制、准确　

度三方面，进行了分析和比较。　

第２期　郭翼生；几种动态调试工具软件　

２．１工作环境　

ＦＳＤ、Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ、ＤＸＤＥＢＵＧ、ＳＯＵＲＣ—　

只要当前内存足够，３８８ＤＥＢＵＧ就可以调试　

任一大型程序而不受８４０ＫＢ的限制。　

为了减少对被调试程序长度的限制，在　ＥＲ和３８６ＤＥＢＵＧ都属于计算机系统中的软　

件范畴，但它们在计算机系统的层次图中所　

调试ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ过程中，我们用到Ｄｉｓ＊　

处的位置却不相同，ＦＳＤ、Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ、　

Ｄｏｃ中的实用程序ＳＣＯＰＹ，该程序可将大型　

ＤＸＤＥＢＵＧ和ｓＯｕＲＣＥＲ是运行在系统软　的程序细分为等太小的一系列小型文件，而　

件ＤＯＳ上的工具软件，如图３．２５所示，其运　其结构和内容均不变。因此，我们使用　

行必将受到ＤＯＳ的约束和限制（例如，ＤＯＳ　

ｓｃＯＰＹ提供的细分功能，将ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ　

能管理的最大内存空间为６４ＯＫＢ）。而　

分成多个小文件，从而便于在不同环境下进　

３８６ＤＥＢＵＧ却是隶属于Ｎｏｖｅｌｔ网络操作系　行反汇编或调试。　

统Ｎｅｔｗａｒｅ中的控制台命令进程。　

正因为Ｄｏｓ仅为运行在Ｎｅｔｗａｒｅ上的　

２．３准确度　

准确度主要包括以下三个方面的内容；　

及代码和数据的区分率。　

指令系统是一个计算机所有指令的集　

解释）成以指令形式表示的机器语言后才能　

运行，所以支持的指令系统集这一项将在一　

个进程，因此３８６ＤＥＢｕＧ运行并不受　

调试工具所支持的指令系统集、工作方式以　

ＤＯｓ的限制（寻址空间和处理速度方面）而　

受限于Ｎｅｔｗａ￣，而Ｎｅｔｗａｒｅ是基于Ｉｎｔｅｌ　

８０３８６指令集而设计的垒３２位、多用户多任　

合，用各种语言编写的程序都要翻译（编译或　

务的网络操作系统．寻址范围达２　。　

２．２被调试程序的限制　

般来讲，所有调试工具对其可调试或　定程度上反映调试工具的适应范围，从８０８８　

装入的程序长度均有一个限制，超过该界限　开始的Ｉｎｔｅｌ微处理器系列机的发展已经历　

后，调试工具将不能有效工作或完全不能工　

了５个阶段：８０８８／８０８６，８０２８６，８０３８６，８０４８６　

作。　

和Ｐｅｎｔｉｕｍ，相应的指令系统分别分８０８８／　

８０８６，８０２８６，８０３８６，８０４６８，和Ｐｅｎｔｉｕｍ指令　

从以上分析得知，ＦＳＤ、ＤＤ（Ｄｉｓ＊Ｄｏｃ）、　

ＳＯＵＲＣＥＲ和ＤＸＤＥＢＵＧ都要受到ＤＯＳ　

系统、指令系统盼功能逐步增强，８０８８／８０８６　

６４０ＫＢ的限制，再加上系统软件（ＤＯｓ）和调　指令系统共有９１条指令，而８０２８６指令集除　

试程序自身要占用一定的的内存空间，故留　完全包含了８０８８／８０８６的９１条指令外，还增　

给被调试程序的空间往往不足８００ＫＢ（通常　加了２６条新指令。Ｉｎｔｅｌ微处理器系列机保　

为５００ＫＢ左右），这样可调试装入的程序无　持了软件向上兼容的特点，即低档机上的软　

疑是有限的　

件可不加修改地在新机型上运行。另外，计算　

有些软件为了克服Ｄｏｓ在内存空间上　机（或微处理器）的工作方式也有了变化，自　

的限制，能支持ＥＭＳ（ｔｒ充内存规范）或　８０２８６起不再是单一的实方式（Ｒｅａｌ　ｍｏｄｅ），　

ｘＭｓ（扩展内存规范）管理，从而增加当前可　还增加了保护方式（Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｍｏｄｅ）　两者的　

用内存空间，便于调试更大的程序。　主要区别如下（以３８§机为例）：　

ＳＯＵＲＣＥＲ就是其中之一，３８６ＤＥＢＵＧ也是　

地址形式：实方式下为段：偏移重。保　

可寻址范围：实方式下为２　｝保护方　

如此，因它在Ｎｅｔｗａｒｅ之中，而网络操作系统　

护方式下为３２位二进制数字，３２位偏移量　

Ｎｅｔｗａｒｅ是一个多用户多任务的全３２位操　

作系统，在该环境下，通过３２位寻址和扩展　

寄存器，用户能够存取全部内存空间，因此，　

式下为２　

寻址方式：实方式下段寄存器左移４位　

７２　交通与计算机　第ｌ５卷　

后与偏移量相加，得到物理地址　在保护方式　是因为反汇编是一个十分复杂的工作，它不　

下，段寄存器被称之为选择符，用于在全局描　仅涉及到许多方面，而且田程序的执行是动　

述符表（ＧＤＴ）或局部描述符表（ＬＤＴ）中选　态的、全局的，反汇编软件一般采用静态或局　

择相应描述符，由描述符的基地址与偏移量　部反汇编，故在此，我们仅给出各个调试工具　

相加．再得到物理地址，因此，较实方式下要　在区分率上的相对比较，另外代码和效据的　

复杂很多，系统在保护方式下，在存储管理和　区分率还依赎于支持的指令系统集和工作方　

多任务方面具有极大优势，而工作在实方式　式等因素，倒如，一个采用８０３８６指令集，实　

下的８０３８６就像是一个具有扩晨指令集和寄　

方式下的程序段中有这样的机器码：６６Ｈ，　

存器的高速８０８８／８０８６，逸完全是出于兼容　

３３，ＯＣＯＨ。支持８０３８６指令集的其反汇编软　

性考虑。　

件将反汇编成：ｘＯＲ　ＥＡＸ，ＥＡＸ．如果仅支　

代码和数据的区分率是衡量一个反汇编　持８０２８６．则反汇编为：ＤＢ６６Ｈ和ｘＯＲ　Ａ　

软件好坏的重要因素，区分率越高，反汇编的　

ＡＸ，这样本来应为指令的结果．变成了数据　

效果将越好，而要定量地给出区分率是不容　和指令的混合体，降低了代码和数据的区分　

易的．我们知道，反汇编过程是不可逆的，即　

率。　

任何语言编写的过程可以经过翻译生成可执　

ＦＳＤ　Ｄｉｓ　＊Ｄｏｃ、ＤＸＤＥＢＵＧ、　

行的机器代码，但从机器代码经过反汇编就　

ＳＯＵＲＣＥＲ和３８６ＤＥＢｕＧ的准确度见表１　

不一定能得到相应的源程序或汇编程序，这　

表ｌ　

应该指出的是，以上所有软件均不可能　

ＤＸＤＥＢＵＧ的Ｕ１６和Ｕ３２｝ＳＲ的８０３８６　

支持实方式到保护方式的转换，而系统　

Ｒｅａ［和Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ等　

ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ又是先在实方式下运行，建　相比较而言，对调试ｓＡＥＲＶＥ．ＥＸＥ来　

立用手保护方式下的表和寄存器后．再转至　说．３８６ＤＥＢＵＧ具有一定优势．但它有一个　

保护方式，因此，对ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ的反汇　

致命弱点，就是不能改变堆栈寄存器ＥＳＰ的　

编和分析是一项艰巨的任务。实践中，我们采　值，这也是ＳＥＲＶＥＲ．ＥＸＥ的优点，因为它　

用了针对不同段、不同工作方式选择不同操　

保护了网络操作系统的安垒。　

作的反汇编方法．掰如Ｄｉｓ＊Ｄｏｅ的处理器选　

择８０３８６／３８７　１６ｂｉｔ和３８６／３８７　３２ｂｉｔ．