Windbg简明教程(转)

Windbg是Microsoft公司免费调试器调试集合中的GUI的调试器，支持Source和Assembly两种模式的调试。Windbg不仅可以调试应用程序，还可以进行Kernel Debug（新版本对于XP＋操作系统支持Live kernel debug），同时结合Microsoft的Symbol Server调试应用程序和Kernel非常得利。Windbg支持x86,IA64,AMD64。
Windbg下载地址：http://www.microsoft.com/whdc/devtools/debugging/default.mspx
下面我来说一下Windbg的基本用法：
基本设置
由于Windbg是GUI调试器，所以在设置方面可以通过菜单，也可以通过命令。我只说明最方便的办法：），那请先打开Windbg吧
符号路径设置，Ctrl+S在弹出的窗口中输入你的符号路径，路径的格式只要符合Windows操作系统路径格式即可，路径可以多个，中间以分号间隔，如：d:\symbols\win2k3_en；个人感觉Windbg的强大功能之一在于Windbg会自动到Microsoft的服务器上下载符号表文件（.dbg或.pdb，有时DLL和EXE也会下载），只要在符合表路径里做如下设置：srv*d:\symbolslocal*http://msdl.microsoft.com/download/symbols，这样如果相关符号表在d:\symbolslocal目录没有找到的话，Windbg会自动在Microsoft的Symbol Servers上下载。如果你是调试自己的应用程序的话，建议你将自己应用程序的*.pdb文件的路径放在前面这样对Windbg来说查找起来比较快。
源文件路径设置：Ctrl+P在弹出的窗口里指定你的源代码文件的路径，路径格式只要符合Windows操作系统的格式即可，可以指定多个，中间以分号间隔。
可以将你的设置进行保存，File->Save Workspace。
开始调试
可以创建一个子进程进行调试，也可以对正在运行的程序进行调试，方法如下：Ctrl+E打开一个应用程序并可指定运行参数进行调试；F6从对话框中选择当前正在运行的进程调试。
对于调试子进程，通常Windbg会在应用程序运行之前中断，此时你可下一些想要的断点：
以Notepad.exe为例，如果你还没有符号表文件的而又设置了MicrosoftSymbol Servers的话，你得先等一下，因为Windbg会自己自动到Microsoft上下载相关的符号表，在命令提示符的位置如果没有出现0:000>这个标记表示Windbg正在忙。
表达式格式：
无论在那条指定里都会涉及这个问题：数制，语法。Windbg支持C++和MASM两个表达式格式，＠＠用于即时改变语法格式，即在MASM下使用＠＠指令来使用C++的语法解释器，反之亦然。Windbg数制的表示0x表示16进制，0n表示10进制，0t表示8进制，0y表示2进制；Windbg默认数制为16进制，n指认用于设置数制；默认表达式语法是MASM，.expr 指令用于设置表达式语法解释器。本文均使用MASM为默认语法解释器。大小问题，通常如果不特别说明，Windbg对指令不区分大小
断点指令：BP，BM，BA，BL，BC，BD,BE
BP 在指定的地址设置断点
bp notepad!WinMain，在Notepad的WinMain函数处下断点。
断点的位置可以用符号表示，也以直接使用地址及Windbg的Pseudo-Register（虚拟寄存器），如$exentry表示进程的入口点，可以使用bp @$exentry在进程的入口点设置断点，对于Notepad当前入口点为01006420,也可以直接 bp 01006420，等效于bp notepad!WinMainCRTStartup.
BM 使用模式匹配设置断点，需要符号表支持
bm值一提，在符号表合法的情况下（符号表中包含私有符号的时候），bm可能通过模式一次下多个断点，bm mydriver!FastIo*指定可以将所有与FastIo*模式相匹配的函数下断点，如FastIoRead,FastIoWrite等。但是bm需要full or export symbols支持，Microsoft的提供的符号表不是都支持的，通常我们自己编译的程序的符号表（Windbg显示为private pdb symbols）默认是支持的。
BA (Break on Access)
顾名思义，对内存访问下断点。对于在多核或多处理器调试的时候很有用，对于调试多线程也很有用，应该说用处很多，比如对一个全局变量设置断点，ba mydriver!gMonitoredDevices，如果如果你认为这个变量的值被莫名的修改了，相信通过BA设置的断点，你很快就能找到是谁修改的。
BL（List），BC（Clear），BE（Enable），BD（Disable）
  这四个指令是分别用于列表，清除，开启和禁用断点，也是使用非常频繁的指令。
条件断点
  以上所提到的断点指令通过与J指令很容易形成条件断点。比如：
bp USER32!GetMessageW "r $t1=poi(esp+4);r $t2=poi(@$t1+4); j(@$t2 = 0x102 ) 'du @$t1+8 L2;gc';'gc'"
这个条件断点，截取WM_CHAR消息，并将字符（包括中文）显示出来。
条件断点的最简形式：bp Address "j (Condition) 'OptionalCommands'; 'gc' "
Address是指令的地址，Condition是一个条件表达式，如果@eax=1，'OptionalCommands'是在断点被击中并且表达式成立时要执行的指令；gc指定是从一个条件断点返回，是不可少的一部分。
数据查看指令 d{a|b|c|d|D|f|p|q|u|w|W}
d{b|c|d|D|f|p|q}分别是显示：
byte&ASCII, double-word&ASCII,double-word,double-precision,float,pointer-sized,quad-word数据；
DA用于显示ASCII，DU用于显示UNICODE；
BYB，BYD，显示binary和Byte及binary和DWORD
补充一个DV，用于查看本地变量用的
这些指令区分大小。
栈指令k[b|p|P|v]
这四条指令显示的内容类似，但是每个指令都有特色，KB显示三个参数，Kp显示所有的参数，但需要Full Symbols或Private PDBSymbols支持。KP与Kp相似，只是KP将参数换行显示了。Kv用于显示FPO和调用约定，KD，用于显示Stack的Dump，在跟踪栈时比较有用。
这些指令区分大小。
KD显示的内容：
0012fbd0  0012fbf0
0012fbd4  77e2158f USER32!UserCallWinProc+0x18
0012fbd8  0016011e
0012fbdc  00000030
0012fbe0  750a0c3f
0012fbe4  00000000
0012fbe8  00000000
0012fbec  dcbaabcd
0012fbf0  0012fc2c
0012fbf4  77e1279c USER32!DefDlgProcWorker+0xbf
0012fbf8  004018e0 DGGuarder!MainDLGproc [j:\mydriver\dgguarder2\dgguarder.c @ 350]
0012fbfc  0016011e
0012fc00  00000030
0012fc04  750a0c3f
0012fc08  00000000
0012fc0c  00629d08
0012fc10  00000030
0012fc14  00619828
0012fc18  77e0f626 USER32!__ClientLoadMenu+0x38
0012fc1c  77e0f635 USER32!__ClientLoadMenu+0x47
  KP显示的内容：
ChildEBP RetAddr  
0012fbd0 77e2158f DGGuarder!MainDLGproc(
   struct HWND__ * hwnd = 0x0016011e,
   unsigned int message = 0x30,
   unsigned int wParam = 0x750a0c3f,
   long lParam = 0)+0x227 [j:\mydriver\dgguarder2\dgguarder.c @ 415]
0012fbf0 77e1279c USER32!UserCallWinProc+0x18
0012fc5c 77e0b981 USER32!DefDlgProcWorker+0xbf
0012fd14 77e140bb USER32!InternalCreateDialog+0x695
0012fd44 77e1410f USER32!InternalDialogBox+0xaa
0012fd64 77df41ec USER32!DialogBoxIndirectParamAorW+0x34
0012fd90 00401cdc USER32!DialogBoxParamA+0x4a
0012fe88 00408684 DGGuarder!WinMain(
   struct HINSTANCE__ * hInstance = 0x00400000,
   struct HINSTANCE__ * hPrevInstance = 0x00000000,
   char * lpCmdLine = 0x00132902 "",
   int nCmdShow = 10)+0x5c [j:\mydriver\dgguarder2\dgguarder.c @ 469]
0012ffc0 77e88989 DGGuarder!WinMainCRTStartup(void)+0x194 [f:\vs70builds\3077\vc\crtbld\crt\src\crt0.c @ 251]
0012fff0 00000000 KERNEL32!BaseProcessStart+0x3d
数据修改指令e{b|d|D|f|p|q|w}
  请参见文档吧：）
反汇编指令u，uf
u @$exentry L10
0:001> u @$exentry L10
notepad!WinMainCRTStartup:
01006420 55               push    ebp
01006421 8bec             mov     ebp,esp
01006423 6aff             push    0xff
01006425 6888180001       push    0x1001888
0100642a 68d0650001       push    0x10065d0
0100642f 64a100000000     mov     eax,fs:[00000000]
01006435 50               push    eax
01006436 64892500000000   mov     fs:[00000000],esp
0100643d 83c498           add     esp,0xffffff98
01006440 53               push    ebx
01006441 56               push    esi
01006442 57               push    edi
01006443 8965e8           mov     [ebp-0x18],esp
01006446 c745fc00000000   mov     dword ptr [ebp-0x4],0x0
0100644d 6a02             push    0x2
0100644f ff1560110001 call dword ptr [notepad!_imp____set_app_type (01001160)]
uf (Unassemble Function)指令对整个函数进行反汇编
uf GetLanguageCount
0:000> uf GetLanguageCount
DGGuarder!GetLanguageCount [j:\mydriver\dgguarder2\language.c @ 54]:
   54 00403c00 55               push    ebp
   54 00403c01 8bec             mov     ebp,esp
   54 00403c03 81ecc0000000     sub     esp,0xc0
   54 00403c09 53               push    ebx
   54 00403c0a 56               push    esi
   54 00403c0b 57               push    edi
   54 00403c0c 8dbd40ffffff     lea     edi,[ebp-0xc0]
   54 00403c12 b930000000       mov     ecx,0x30
   54 00403c17 b8cccccccc       mov     eax,0xcccccccc
   54 00403c1c f3ab             rep     stosd
   56 00403c1e 6a00             push    0x0
   56 00403c20 6828b44100       push    0x41b428
   56 00403c25 6820b44100       push    0x41b420
   56 00403c2a e8b1edffff       call    DGGuarder!ReadInt (004029e0)
   56 00403c2f 83c40c           add     esp,0xc
   58 00403c32 5f               pop     edi
   58 00403c33 5e               pop     esi
   58 00403c34 5b               pop     ebx
   58 00403c35 81c4c0000000     add     esp,0xc0
   58 00403c3b 3bec             cmp     ebp,esp
   58 00403c3d e85e0f0000       call    DGGuarder!_RTC_CheckEsp (00404ba0)
   58 00403c42 8be5             mov     esp,ebp
   58 00403c44 5d               pop     ebp
   58 00403c45 c3               ret
跟踪指令T,TA,TB,TC,WT,P,PA,PC
  T指令单步执行，在源码调试状态下，可指源码的一行，根据不同的选项也可以为一行ASM指令；
TA单步跟踪到指定地址，如果没有参数将运行到断点处。
TB执行到分支指令，分支指令包括calls, returns, jumps, counted loops, and while loops
TC执行到Call指令
WT Trace and Watch Data，一条强大指令，对执行流程做Profile，执行一下看看结果吧
P，PA，PC相信不用多做解释，大家也都明白了
源代码操作指令 .，lsf，lsc，ls，l，lsp
.指令打一个源文件，可以打开一个全路径的文件，也可以通过函数地址来打开并定位到源文件中函数的位置，如. –a myapp!main，. j:\mydriver\mydriver.c
lsf指定一个源文件为当前源文件，使用lsc可显示当前指定的源文件ls可显示源文件的代码。Lsf可以使用全路径，如果源路径已经设置，也可以直接指定源文件名称。如lsf mydriver.c，lsf j:\mydriver\mydriver.c
lsc显示当前源文件
ls显示当前源文件的代码，如ls 200显示第200行
l 用于设置源文件选项
lsp 设置源文件行在调试时显示范围比如，显示当前行的前50，后50，lsp 100
但通常使用Windbg时，可以直接用Ctrl+O来打开并查看源文件
寄存器指令 r
相信大家对这个指令都很熟悉，在Windbg中r指令除了可以显示修改CPU寄存器之外，Pseudo-Register可使用这个命令来修改。对eax 操作，r eax 显示其值，r eax=2，修改其值；r $t2=10，修改Pseudo-Register的值，r @$t2显示其值。
Search 指令 s,#
S指令对内存区别进行查找，可用于查找数字，字符串，但不支持模式查找。s -d @esp L100 8187bc40，从esp指向的内存地址0x100个字节内查找 DWORD  8187bc40。查找字符串 s -a 0012ff40 L20 "Hello" 。s -sa 和 s -su 显示内存可打印的ASCII和Unicode字符串。
＃指令可以查询汇编指令模式, # "call[ ]+esp" kernel32 L1000查找call esp 指令。
其他常用指令 lm,!peb,x,dt
lm 查看当前载入的模块
!peb 查看当前进程环境块(PEB)
x 查看模块的符号，如x mydriver!*FastIo*，显示所有与*FastIo*匹配的符号列表
dt 查看类型数据，还可用于查看模块类型的符号列表，如 dt dgguarder!_IMAGE_DOS_HEADER 00400000
从00400000处查看_IMAGE_DOS_HEADER类型的数据
上下文的概念
  Windbg下上下文的概念很重要，根据文档中说明有多种上下文概念，
Session Context，
Process Context
Register Context（其实也就是线程上下文）
Local Context（这个关系的本地如果解析本地变量的问题）
调试Win32应用程序，Session Context和Process Context是确定的，主要是Register Context，也即Thread Context，可以使用~指令来查看，改变当前的Thread Context 。~*显示所有线程列表，~xs用于切换上下文(x是数字)，如：~1s，将上下文切换到1号线程。
.frame用来设置Local Context。

PAUSE
好了，基本的指令都已经列出了来了，Kernel Debug现在先不写了，其实跟Win32也差不多。如果再有时间再写吧。本文对指令没有说的太细，详细说明见Windbg文档，希望见谅