Debug原理

调试器和被调试程序是通过中断系统来实现的.不过在Windows下,这些工作都不需要你来做了.Windows封装了一套完整的调试接口.
你只要建立一个调试器,用它打开(或建立)一个被调试进程,然后根据调试的目标中所包含的调试信息找出源代码与机器码之间的对映关系.在你要中断的地方加一个int3指令(并记录下原来的值),这个指令的代码是0xcc,当目标执行到int3时,它就产生了一个中断,这时目标程序停止运行,并将它的运行状态保存下来,再由操作系统接管.在Windows下,你的调试器就会接收到一个中断消息,并得到目标程序运行的状态(所有的寄存器),你在调试器中把状态中的IP寄存器的值减1,然后把那个位置的int3指令还原成它原来的值,再返回中断,这时候目标程序就可以继续运行下去.这样就实现了一个 "断点 ".当然,你也可以在目标进行中断的时候修改它的内存空间或着寄存器,这样就可以实现动态修改变量的值.
如果你把跟踪标志设为1,这时候你的系统就进入跟踪状态,每执行一条机器指令就会产生一个中断,当进行中断时,系统会自己保存当时的运行状态,然后全速运行你的中断代码,在Windows下,你的调试器同样会收到相应的消息,这时你只要对目标做相应的处理就可以实现对目标的跟踪.

DOSBox是一个DOS模拟器,它允许在现代操作系统上运行DOS程序,而DEBUG是DOS系统下的一个实用程序,用于调试汇编语言程序。在DOSBox中使用DEBUG工作原理基于以下几个方面: ### 模拟DOS环境 DOSBox模拟了DOS操作系统的硬件环境和系统调用接口。它通过软件模拟CPU、内存、磁盘I/O等硬件设备,使得运行在DOSBox中的DEBUG程序能够像在真实的DOS系统中一样与这些模拟硬件进行交互。当DEBUG程序发出对内存的读写请求、对磁盘的访问请求或执行特定的CPU指令时,DOSBox会将这些请求转换为对现代操作系统资源的操作,从而实现对DOS程序运行环境的模拟[^1]。 ### 内存管理与监控 DEBUG程序主要用于调试汇编语言程序,它允许用户直接访问和修改计算机的内存。在DOSBox中,DEBUG可以对模拟的内存空间进行读写操作。当程序加载到内存中时,DEBUG可以显示内存中的内容,包括程序代码、数据和堆栈信息。用户可以使用DEBUG的命令来查看内存地址中的数据、修改内存中的值,以及监控程序在内存中的执行情况。例如,使用`D`命令可以显示内存中的内容,使用`E`命令可以修改内存中的数据[^1]。 ### 指令执行控制 DEBUG允许用户单步执行程序指令,这是调试程序的重要功能之一。在DOSBox中,当用户使用DEBUG的单步执行命令(如`T`命令)时,DOSBox会模拟CPU执行一条指令,并暂停程序的执行,以便用户查看程序的执行结果和当前的寄存器状态。用户可以逐步观察程序的执行流程,检查每一步的计算结果和数据变化,从而找出程序中的错误。此外,DEBUG还支持设置断点,用户可以使用`G`命令指定程序执行到特定地址时暂停,方便对程序的特定部分进行调试[^1]。 ### 寄存器操作 CPU的寄存器在程序执行过程中起着重要的作用,它们存储了程序的执行状态和中间结果。DEBUG允许用户查看和修改寄存器的值。在DOSBox中,当用户使用DEBUG的`R`命令时,可以显示当前所有寄存器的内容,并且可以修改寄存器的值。通过监控寄存器的变化,用户可以了解程序的执行状态,检查程序是否按照预期进行计算和跳转[^1]。 ### 输入输出模拟 DEBUG程序还可以处理程序的输入输出操作。在DOSBox中,当程序通过DOS系统调用进行输入输出时,DEBUG可以监控这些操作。例如,当程序使用`INT 21H`中断进行键盘输入或屏幕输出时,DEBUG可以显示这些操作的结果,并且可以模拟输入数据,方便用户测试程序的输入输出功能[^1]。 ```plaintext ; 以下是一个简单的汇编程序示例,使用DEBUG可以对其进行调试 .MODEL SMALL .STACK 100H .DATA NUM1 DB 5 NUM2 DB 3 RESULT DB ? .CODE MAIN PROC MOV AX, @DATA MOV DS, AX MOV AL, NUM1 ADD AL, NUM2 MOV RESULT, AL MOV AH, 4CH INT 21H MAIN ENDP END MAIN ```
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