windbg调试

所有信息参考官方文档：开始使用 WinDbg（用户模式） - Windows drivers | Microsoft Learn

需要着重关注的标签页如下：

用户模式（入门） 

   命令摘要

• Help 菜单上的命令 Contents
• .sympath（设置符号路径）
• .reload（重新加载模块）
• x（检查符号）
• g（转到）
• Debug 菜单上的命令 Break
• lm（列出已加载的模块）
• k（显示堆栈回溯）
• bu（设置断点）
• bl（断点列表）
• ~（线程状态）
• ~s（设置当前线程）
• .sympath+（设置符号路径）附加到现有符号路径
• srcpath（设置源路径）
• Debug 菜单上的命令 Step Into (F11)
• !analyze -v
• qd（退出和分离）

内核模式（入门）

    命令摘要

• “帮助”菜单上的“内容”命令
• .sympath（设置符号路径）
• .reload（重新加载模块）
• x（检查符号）
• g（转到）
• dt（显示类型）
• 在“调试”菜单上“中断”命令
• lm（列出已加载的模块）
• k（显示堆栈回溯）
• bu（设置断点）
• bl（断点列表）
• bc（断点清除）
• “调试”菜单上的“单步调试”命令 (F11)
• dt nt!_FILE_OBJECT 检查数据类型，如图：

• !process （!process 0 0 查看所有进程的列表）
• !thread
• !devnode
• !devstack
• !drvobj
• qd（退出和分离）

调试方法

   标准

• 使用断点
• 读取和写入内存
• 使用 !analyze 扩展
• 在启用驱动程序验证程序的情况下处理 Bug 检查
• 非侵入式调试（用户模式）
• 在程序集模式下调试
• 在源模式下调试
• 调试优化的代码和内联函数
• 使用 Windows 调试器调试托管代码
• 使用 Windows 调试器调试 Windows 应用
• 更改上下文
• 控制进程和线程
• 使用调试器标记语言
• 控制异常和事件
• 查找进程 ID
• 调试堆栈溢出
• 手动遍历堆栈
• 调试包含 JScript 帧的堆栈跟踪
• 调试应用程序错误
• 重新附加到目标应用程序
• 使目标计算机崩溃和重新启动目标计算机
• 与目标计算机同步
• 查找内存泄漏
• 调试超时
• 调试已停止的系统
• 调试多个目标
• 跟踪占用大量处理器资源的进程
• 确定对象的 ACL
• 显示关键节
• 调试死锁
• 调试失败的驱动程序卸载
• 读取 Bug 检查回调数据
• 使用 KD 调试用户模式故障
• 映射驱动程序文件
• 来自目标的消息

   专业

• 调试 Arm64
• Windows 运行时调试
• 内核模式驱动程序框架调试
• 用户模式驱动程序框架调试
• 调试托管代码
• 调试设备节点和设备堆栈
• 调试即插即用和电源问题
• 使用 KD 调试用户模式故障
• 调试设备安装包中的辅助安装程序
• 调试双重引导计算机
• 调试 Windows 安装程序和 OS 加载程序
• 调试 CSRSS
• 调试 WinLogon
• 调试 BIOS 代码
• 指定模块和函数所有者

调试死锁

1. 启动调试会话

首先，确保你以调试模式启动应用程序，可以使用以下命令：

windbg -p <ProcessID> 或windbg <path-to-your-executable>

2. 捕获死锁

当你怀疑程序已经发生死锁时，可以使用以下步骤捕获当前线程的状态：

• 查看当前线程：使用 !thread 命令查看当前线程的状态。!thread
• 查看线程信息：查找所有线程，特别是那些处于等待状态的线程。!process 0 0
• 查看堆栈信息：对于所有线程，使用 !stack 命令查看其调用堆栈信息，了解它们正在等待的资源。!stack

3. 分析锁定和等待状态

• 查看资源和锁定：使用 !locks 命令查看当前的锁定状态，找出哪些线程在等待哪些锁!locks
• 查看等待链：使用 !wait 命令查看当前等待链，识别是否存在死锁。!wait

4. 分析线程和堆栈

• 识别死锁：查找具有相互依赖关系的线程。例如，线程 A 等待线程 B 持有的锁，而线程 B 又在等待线程 A 持有的锁。
• 查看线程优先级和状态：使用 !thread <ThreadID> 来查看特定线程的详细信息，包括其优先级和状态。

5. 查看事件和信号量

如果你使用的是事件或信号量，可以使用以下命令检查它们的状态：!evnt !semaphore

6. 记录日志

在调试过程中，记录下观察到的死锁条件和状态信息，这对于后续分析和修复问题很有帮助。

7. 示例命令

以下是一些可能有用的命令示例：!analyze -v // 进行自动分析 !threads // 查看所有线程 !locks // 查看锁定情况 !process 0 0 // 查看所有进程和线程 !wait // 查看当前等待链

8. 解决死锁

• 代码审查：检查代码中涉及锁定和共享资源的部分，确保没有循环依赖。
• 设计更改：考虑使用超时机制、避免嵌套锁或改变资源请求的顺序来减少死锁的可能性。

总结

通过上述步骤，你可以在 WinDbg 中有效地分析和调试死锁问题。死锁的诊断需要细致的分析和对线程状态的理解，通过调试命令的配合使用，可以找到问题的根源并进行修复。

调试内存泄漏

使用 WinDbg 调试内存泄漏可以通过多种方法进行，以下是一些常用的步骤和命令，帮助你定位和解决内存泄漏问题。

1. 启动调试会话

首先，确保你的应用程序在调试模式下运行，可以使用以下命令启动 WinDbg：windbg -p <ProcessID> 或者，如果你想要启动应用程序并立即进行调试：windbg <path-to-your-executable>

2. 加载扩展

在 WinDbg 中，有一些扩展可以帮助你更好地分析内存使用情况。加载 !heap 扩展可以帮助你检查堆的状态：.loadby sos clr // 对于 .NET 应用 !heap -s // 概览当前堆的使用情况

3. 检查内存分配

• 查看分配的内存：使用以下命令查看堆中所有分配的内存块：!heap -stat // 统计堆的内存分配 !heap -p -a <Address> // 查看特定地址的堆信息
• 查看内存分配跟踪：使用 !heap -flt 命令来查看特定大小的内存分配，可以帮助识别大块内存的使用情况。!heap -flt s <Size> // 查看特定大小的分配

4. 内存泄漏检测

• 启用内存跟踪：对于某些情况下，你可以启用内存跟踪：!heap -p -a <Address> // 监控特定的地址
• 查看泄漏的内存：在程序结束时，使用 !heap -s 命令查看任何未释放的内存块：!heap -s // 显示堆的状态，包括潜在的泄漏

5. 使用 !analyze 命令

使用 !analyze -v 命令进行详细分析，这可以帮助发现与内存相关的问题：!analyze -v

6. 查看分配栈

使用 !heap -p -a <Address> 命令查看特定内存分配的调用堆栈，找出哪个函数分配了该内存：!heap -p -a <Address> // 查看该地址的分配调用栈

7. 记录和比较

• 记录分配情况：在应用程序的不同运行阶段记录分配情况，以比较和找出内存的增加。
• 使用工具：考虑结合其他工具（如 Visual Studio 的内存分析器或其他专用的内存泄漏检测工具）进行更深入的分析。

8. 总结和解决

一旦识别出泄漏的内存块，回到源代码进行审查，找出未正确释放内存的地方，并进行修复。

示例命令

!heap -s // 显示堆的总体情况 !heap -stat // 堆的统计信息 !heap -p -a <Address> // 查看特定地址的堆信息 !analyze -v // 进行详细分析

总结

通过这些步骤，你可以在 WinDbg 中有效地分析和调试内存泄漏问题。定期使用这些工具和命令可以帮助你保持代码的内存健康，避免潜在的内存问题。