Презентация по курсу Архитектура компьютерных систем на тему Работа в программе Debug

Работа в программе debug Программа DEBUGDEBUG – это системная программа, позволяющая выполнять просмотр и изменение состояний процессора и памяти компьютера, побайтное тестирование и побайтную обработку дисковых файлов, что обеспечивает возможность выполнения отлаживаемых программ небольшими порциями. При этом программа выполняется под "наблюдением" отладчика. Программа DEBUGОсновное назначение этой программы – отладка программ на уровне машинных кодов и языка ассемблера. DEBUG – это программа, работающая по принципу "команда – действие", т.е., чтобы произвести некоторую операцию отладчик должен получить соответствующую команду. В качестве сигнала о готовности принять команду, отладчик посылает на экран стандартный запрос – дефис (-). Минимально необходимый набор включает команды:–  (A)SSEMBLE – ассемблирование;–  (U)NASSEMBLE – дизассемблирование;–  (E)NTER – ввод данных в память;–  (D)UMP – вывод содержимого участка памяти на экран;–  (R)EGISTER – просмотр и изменение содержимого регистров;–  (T)RACE – пошаговое выполнение программы;–  (N)AME – задание имени файла программы;–  (L)OAD – загрузки файла в память;–  (W)RITE – запись области памяти в файл;–  (Q)UIT – выход из отладчика. Команда ассемблирования(перевод мнемокода ассемблера в машинный код)Отладчик DEBUG можно использовать для введения операторов ассемблера непосредственно в память машины. Команду ASSEMBLE можно использовать при составлении коротких программ на ассемблере, а также при внесении изменений в существующие программы. Эта команда позволяет вводить мнемокод ассемблера непосредственно в память, избавляя от необходимости транслировать (ассемблировать) программу. Ассемблирование (продолжение)После введения команды ассемблирования на экране появляется начальный адрес. Это сигнал на введение первой команды программы. Если команда введена без ошибок, на экран выдается адрес следующей команды и отладчик опять переходит в режим ожидания. В случае ошибки отладчик обозначает ее месторасположение. Если введены все команды программы, то нажимается Enter – команда ASSEMBLE заканчивает работу и возвращает управление отладчику Полный логический адрес командыИнструкция ассемблера0976:0100MOV AL,2A0976:0102MOV DI,02000976:0105MOV CX,001D0976:0108CLD0976:0109REPNZ STOSB0976:010BMOV AL,240976:010DSTOSB0976:010EPUSH ES0976:010FPOP DS0976:0110MOV DX,02000976:0113MOV AH,090976:0115INT 210976:0117INT 20 Команда дизассемблирования(перевод машинного кода в мнемокод ассемблера)Команда UNASSEMBLE служит для перевода машинного кода на язык ассемблера. При введении команды необходимо набрать "u" или "U" и, через пробел, необязательные параметры – начальный адрес обрабатываемого кода, конечный адрес обрабатываемого кода или его размер. Дизассемблирование(продолжение)В командной строке UNASSEMBLE можно не указывать начальный адрес обрабатываемого кода. Если указан короткий адрес, то адрес сегмента выбирается из регистра CS. Если адрес не задан вообще, то машинный код обрабатывается с того места, где закончилась обработка предыдущей командой UNASSEMBLE. Если после старта отладчика команда вводится в первый раз и в командной строке отсутствует начальный адрес, то обработка машинного кода производится с адреса CS:0100. Дизассемблирование(продолжение)Результатом выполнения команды дизассемблирования является листинг программы, сгруппированный в три колонки. В листинге слева (первая колонка) указывается полный логический адрес команды. Затем (вторая колонка) – значение составляющих команду байтов в машинном коде. В третьей колонке находится соответствующая этому коду инструкция ассемблера. Полный логический адрес командыЗначение составляющих команду байтов в машинном кодеИнструкция ассемблера0976:0100 B02AMOV AL,2A0976:0102 BF0002MOV DI,02000976:0105 B91D00MOV CX,001D0976:0108 FCCLD0976:0109 F2REPNZ0976:010A AASTOSB0976:010B B024MOV AL,240976:010D AASTOSB0976:010E 06PUSH ES0976:010F 1FPOP DS0976:0110 BA0002MOV DX,02000976:0113 B409MOV AH,090976:0115 CD21INT 210976:0117 CD20INT 20 Команда ввода данных в памятьКоманды ENTER позволяет побайтно корректировать содержимое памяти. Команда состоит из буквы e (или E) и адреса первого байта корректируемого блока. Если указан короткий адрес, то адрес сегмента выбирается в регистре DS.Вводимые данные также включаются в командную строку. Они представляют собой последовательность чисел в шестнадцатеричном представлении и/или символьных значений, разделенных пробелом или запятой. Символьные значения заключаются в апострофы. Пример-e DS:0000 20 2A 44 41 54 41 20 'IS' 20 48 45 52 45 2A 20Команда вводит 16 значений. Данные последовательно заполняют память (побайтно), начиная с адреса DS:0000.Четырнадцать байтов занимают числа в шестнадцатеричном формате, два байта отводятся под символьную константу 'IS'. Команда ENTER может использоваться для отображения и, в случае необходимости, корректировки значения конкретного байта. В этом случае команда состоит из буквы e (или E) и следующего за ней адреса. При введении команды на экране появляется адрес байта и его значение: -e DS:0000 0958:0000 20При нажатии на клавишу пробела на экране появляется значение следующего байта:-e DS:00000958:0000 20. 2A Команда вывода содержимого участка памяти на экранКоманда DUMP (d или D) служит для отображения на экране содержимого участка памяти. Полученный кусочек памяти – дамп, представляет собой последовательность значений байтов в шестнадцатеричном представлении, а также – в коде ASCII;Значения, не имеющие символьного представления в коде ASCII, обозначаются символом "точка". В рассмотренном примере изображены только точки, поскольку в коде ASCII не существует печатных символов со значением 00. Дамп отображает содержимое 128 последовательно расположенных байтов. В приведенном выше примере начальный адрес дампа – 0958:0100, конечный – 0958:017F. Пример-d0958:0100 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0110 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0120 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0130 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0140 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0150 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0160 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................0958:0170 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................{073A0DAA-6AF3-43AB-8588-CEC1D06C72B9}Полный логический адрес командызначения, последовательно содержащиеся в памяти, начиная с этого адреса символьное представление этих значений Команда просмотра и изменения содержимого регистровКоманда REGISTER (r или R) выводит на экран и корректирует значения регистров и флагов состояния процессора. Эта команда также выдает информацию о следующей выполняемой команде:-rAX=0000 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFEE BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=0958 ES=0958 SS=0958 CS=0958 IP=0100 NV UP DI PL NZ NA PO NC0958:0100 0000 ADD [BX+SI],AL DS:0000=CD Команда пошагового выполнения программыКоманда TRACE (t или T) – трассировка осуществляет пошаговое выполнение программы в машинном коде. При трассировке после выполнения каждой команды производится останов работы программы и на экран выводятся регистры и флаги состояния процессора. Полученная картинка аналогична картинке, получаемой с помощью команды REGISTER. Разница заключается только в том, что при введении TRACE перед появлением картинки, выполняется одна команда отлаживаемой программы. Команда задания имени файла программыКоманда NAME (n или N) присваивает имя обрабатываемому файлу. Затем этот файл загружается в память командой LOAD или записывается на диск командой WRITE. (LOAD и WRITE рассматриваются ниже.)Чтобы идентифицировать файл, наберите "n" и, через пробел – имя файла. Пример: -n mytest.pro Команда загрузки файла в памятьЗагрузка файла в память осуществляется, если в командной строке DEBUG указать имя файла. Другой способ – использование команды LOAD (l или L).При использовании команды LOAD необходимо специфицировать файл с помощью команды NAME.В командной строке LOAD можно указать начальный адрес, по которому загружается файл. Если указан короткий адрес, то адрес сегмента выбирается из регистра CS. При отсутствии начального адреса, загрузка производится по адресу CS:0100. Команда записи области памяти в файлКоманда WRITE (w или W) переписывает на диск данные, выбирая их из памяти. При этом спецификация создаваемого файла должна задаваться с помощью команды NAME.Перед введением команды WRITE в регистры BX и CX записывается размер занимаемой файлом памяти в байтах (шестнадцатеричное число, занимающее 4 байта). Поэтому перед записью необходимо проверить содержимое этих регистров (с помощью REGISTER).В командной строке WRITE можно указать начальный адрес памяти, по которому производится чтение данных с последующей записью их на диск. Если указан короткий адрес, то адрес сегмента выбирается из регистра CS.Если начальный адрес не указан, то запись производится, начиная с адреса CS:0100. Команда выхода из отладчикаЧтобы выйти из отладчика и передать управление операционной системе, на его стандартный запрос вводится команда q:-q Задания для самостоятельного выполненияВведите команду: -e DS:0000 40 6A 24 81 ‘WES' 10Просмотрите содержимое участка памяти, начиная с адреса DS:0000Выведите на экран содержимое участка памяти начиная с адреса DS:0000 побайтноОткорректируйте содержимое участка памяти, начиная с адреса DS:0000 следующим образом: значение 40 измените на 60, 24 на 42Замените подстроку ‘WES‘ на ‘NOT‘ (остальные символы не менять). Вместо символов необходимо ввести их 16-ричные коды. Чтобы узнать, какие коды соответствуют символам, запишите в ячейки, начиная с адреса DS:1000, строку ‘NOT’. Просмотрите участок памяти, начиная с этого же адреса, чтобы узнать 16-ричные коды символовПовторно откорректируйте строкуВыведите на экран значения регистров и флагов состояния процессораВыйдите из отладчика Средствами Windows cоздайте на диске С: файл my.txt (если не получится сделать это в корневом каталоге, создайте файл в папке PABCWork), запишите в него значения 10 20 30 INFЗагрузите файл в память, использовав его полное имя в качестве параметра команды DebugПросмотрите содержимое дампа памяти