Microsoft windows debugging tools windows 7

Установка Debugging Tools for Windows

Debugging Tools for Windows — Инструменты отладки кода операционных систем Windows. Представляют собой набор свободно распространяемых программ от Microsoft, предназначенных для отладки кода пользовательского режима и режима ядра: приложений, драйверов, служб, модулей ядра. В состав инструментария входят отладчики консольного и GUI- режимов, утилиты для работы с символами, файлами, процессами, утилиты для обеспечения удаленной отладки. Инструментарий содержит в себе утилиты, с помощью которых можно находить причины сбоев в различных компонентах системы. Debugging Tools for Windows с определенного момента недоступны для скачивания в форме автономного дистрибутива и входят в состав Windows SDK (Windows Software Development Kit). Набор инструментальных средств Windows SDK, в свою очередь, доступен в виде части программы подписки MSDN или же может быть свободно загружен в качестве отдельного дистрибутива с сайта msdn.microsoft.com. По заявлению разработчиков, последняя и самая актуальная версия Debugging Tools for Windows содержится именно в Windows SDK.

Debugging Tools for Windows обновляются и выкладываются в публичный доступ достаточно часто и процесс этот никак не зависит от выпуска операционных систем. Поэтому, периодически проверяйте наличие новых версий.

Давайте теперь посмотрим, что же, в частности, позволяют нам средства Debugging Tools for Microsoft Windows:

Отлаживать локальные приложения, службы (сервисы), драйвера и ядро;
Отлаживать по сети удаленные приложения, службы (сервисы), драйвера и ядро;
Отлаживать работающие приложения в режиме реального времени;
Анализировать файлы дампов памяти приложений, ядра и системы в целом;
Работать с системами на базе архитектур x86/x64/Itanium;
Отлаживать программы пользовательского режима и режима ядра;

Доступны следующие версии Debugging Tools for Windows: 32-bit x86, Intel Itanium, 64-bit x64. Нам потребуются две из них: x86 либо x64.

Доступны несколько способов установки Debugging Tools for Windows, в данной же статье мы будем рассматривать лишь основные из них:

Установка посредством web-инсталлятора.
Установка Debugging Tools for Windows с ISO-образа Windows SDK.
Установка Debugging Tools for Windows непосредственно из пакетов dbg_amd64.msi / dbg_x86.msi .

Остается неясен еще во какой момент, зачем мне инсталлировать отладочный инструментарий на компьютер? Зачастую ведь сталкиваешься с ситуацией, когда вмешательство в рабочую среду крайне нежелательно! И уж тем более что инсталляция нового продукта, то есть внесение изменений в реестр/файлы системы, может быть совершенно недопустима. Примерами могут служить критически-важные сервера. Почему бы разработчикам не продумать вариант с портабельными (portable) версиями приложений, не требующих установки?
От версии к версии процесс установки пакета Debugging Tools for Windows претерпевает некоторые изменения. Давайте теперь перейдем непосредственно к процессу установки и рассмотрим способы, которыми можно установить инструментарий.

Установка Debugging Tools for Windows при помощи web-инсталлятора

Переходим на страницу Архив Windows SDK и находим раздел под названием Windows 10 и ниже пункт «Windows 10 SDK (10586) и эмулятор устройства с Windows 10 Mobile (Майкрософт) (версия 10586.11)».

Щелкаем по пункту УСТАНОВИТЬ ПАКЕТ SDK . После щелчка скачиваем и запускаем файл sdksetup.exe , который и инициирует процесс онлайн-установки Windows SDK. На начальном этапе инсталятор проверит наличие в системе установленного пакета .NET Framework последней версии (в данный момент это 4.5). Если пакет отсутствует, что будет предложена установка и по окончании выполнена перезагрузка станции. Сразу после перезагрузки, на этапе авторизации пользователя, стартует процесс инсталляции уже непосредственно Windows SDK.

Зачастую, при выборе всех без исключения компонентов пакета, в процессе установки могут возникнуть ошибки. В этом случае рекомендуется устанавливать компоненты выборочно, минимально необходимый набор.

После завершения инсталляции Debugging Tools for Windows расположение файлов отладки при данном методе инсталляции у нас будет следующим:

64-битные версии: C:\Program Files (x86)\Windows Kits\x.x\Debuggers\x64
32-битные версии: C:\Program Files (x86)\Windows Kits\x.x\Debuggers\x86

* где x.x — определенная версия комплекта разработки;
Заметили, что версии 8 и выше, пути инсталляции заметно отличаются от классических для всех предыдущих версий средств отладки?

Огромным плюсом данного способа установки Debigging Tools for Windows является установка версий отладочных средств сразу всех архитектур.

Установка Debugging Tools for Windows с ISO-образа Windows SDK

Данный метод подразумевает установку Debugging Tools for Windows с использованием полного инсталляционного образа Windows SDK (Software Developers Kit). До определенного времени, скачать образ ISO для соответствующей системы можно было на странице Архив Windows SDK. Однако, в данный момент, получить ISO-образ SDK можно через запуск web-инсталлятора sdksetup.exe , и выбора пункта Download the Windows Software Development Kit в стартовом окне инсталлятора:

Как было выяснено, предыдущий метод установки при помощи веб-инсталлятора достаточно капризен и зачастую завершается ошибкой. На чистых системах устанавливается без проблем, однако на достаточно уже нагруженных возникают многочисленные проблемы. Если у Вас именно такой случай, то воспользуйтесь данным методом.

Соответственно, на странице необходимо подобрать требуемый дистрибутив, для меня (да и думаю для многих) в данный момент это «Пакет Windows SDK для Windows 7 и .NET Framework 4» и чуть ниже нажать на ссылку «Получить ISO-образ DVD-диска».

При работе с сайтом msdn.microsoft.com советую воспользоваться браузером Internet Explorer, поскольку были замечены случаи неработоспособности конкурирующих продуктов!

Далее у нас имеется выбор между тремя вариантами образа:

Имя	Назначение
GRMSDK_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой x86 (32-битных).
GRMSDKIAI_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой ia64.
GRMSDKX_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой x64 (64-битных).

Соответственно, необходимо выбрать исключительно по необходимости. Обычно разрядность Debugging Tools for Windows совпадает с разрядностью системы. У меня исследуемые системы, в основном, 64-битные, поэтому я в большинстве случаев скачиваю образ для 64-битной системы GRMSDKX_EN_DVD.iso .
Затем, после скачивания образа, нам необходимо с имеющимся ISO-образом как-то работать. Традиционным способом является, конечно же, запись компакт-диска, но ведь это достаточно долгий и иногда затратный метод. Предлагаю воспользоваться бесплатными утилитами по созданию в системе виртуальных дисковых устройств. Лично я для этой цели предпочитаю пользоваться программой DEAMON Tools Lite. У кого-то могут быть и другие предпочтения, более прямые или легковесные утилиты, на вкус и цвет, как говорится.. После инсталляции DAEMON Tools Lite, я просто щелкаю два раза на файл образа GRMSDKX_EN_DVD.iso и в системе у меня появляется новый виртуальный компакт диск:

Уже затем двойным щелчком активирую автозагрузку и запускаю инсталляцию Windows SDK:

Когда подходит очередь выбирать устанавливаемые компоненты из списка, то отключаем абсолютно все опции кроме помеченных на скриншоте. Это поможет избежать ненужных нам сейчас ошибок.

Все именно так, на скриншоте отмечено две опции: «Windows Performance Toolkit» и «Debugging Tools for Windows». Выбирайте обе, потому как Windows Performance Toolkit Вам непременно пригодится в работе! Далее, после нажатия кнопки «Next» инсталляция продолжается в обычном режиме. И в конце вы увидите надпись «Installation Complete».
По окончании инсталляции рабочие директории комплекта Debugging Tools for Windows будут следующими:

Для версии x86: C:\Program Files (x86)\Debugging Tools for Windows (x86)
Для версии x64: C:\Program Files\Debugging Tools for Windows (x64)

На этом установку Debugging Tools for Windows можно считать оконченной.

Установка Debugging Tools for Windows через .msi файл

В случае возникновения проблем при инсталляции Debugging Tools for Windows двумя предыдущими способами, у нас в запасе остается еще один, самый надежный и проверенный временем, выручавший, так сказать, не раз. Когда-то, до интеграции в Windows SDK, Debugging Tools for Windows были доступны в виде отдельного инсталлятора .msi, который и сейчас можно найти, однако уже в недрах дистрибутива Windows SDK. Поскольку у нас на руках имеется уже ISO-образ Windows SDK, то мы можем не монтировать его в систему, а просто открыть при помощи всем уже хорошо знакомого архиватора WinRAR, ну или любого другого продукта, работающего с содержимым ISO-дисков.

После открытия образа нам необходимо пройти в каталог «Setup», находящийся в корне и далее выбрать одну из директорий:

Для установки 64-битной версии: \Setup\WinSDKDebuggingTools_amd64 и распаковать из этого каталога файл dbg_amd64.msi .
Для установка 32-битной версии: \Setup\WinSDKDebuggingTools и распаковать из этого каталога файл dbg_x86.msi .

Далее, запускаем распакованный только что .msi файл и стартуем установку Debugging Tools for Windows.

По окончании инсталляции рабочие директории комплекта Debugging Tools for Windows будут следующими:

Для версии x86: C:\Program Files (x86)\Debugging Tools for Windows (x86)
Для версии x64: C:\Program Files\Debugging Tools for Windows (x64)

На этом установку Debugging Tools for Windows можно считать выполненной.

Дополнительные сведения

Не знаю с чем это связано, быть может с моей невнимательностью, но после инсталляции Отладочных средств для Windows, инсталлятор не прописывает в системную переменную пути Path путь к каталогу с отладчиком. Это накладывает определенные ограничения на запуск различных отладочных задач напрямую из консоли. Поэтому, в случае отсутствия пути, я самостоятельно прописываю в окне Переменные среды путь к отладочным средствам:

C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x86
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64

* В вашем случае пути могут отличаться как по причине использования ОС другой разрядности, так и по причине использования SDK другой версии.

Утилиты пакета Debugging Tools for Windows могут работать в качестве переносных приложений, достаточно просто скопировать с рабочей системы каталог Microsoft Windows Performance Toolkit и использовать его в качестве портабельной версии на рабочем сервере. Но не забывайте учитывать разрядность системы!! Если Вы даже произвели полную инсталляцию пакета на критически-важную систему, то работать можно начинать прямо после инсталляции, перезагрузка не требуется.

Состав Debugging Tools for Windows

И теперь напоследок приведем состав Debugging Tools for Windows:

Источник

Анализ дампов после BSOD с помощью Debugging Tools for Windows

Debugging Tools for Windows – это набор утилит от Microsoft, предназначенный для разработчиков и администраторов. Установщик можно бесплатно скачать по ссылке — http://msdn.microsoft.com/en-us/windows/hardware/hh852365.aspx. Перед этим, вам нужно выбрать версию ОС, в которой вы будете использовать утилиты.

Если вы разработчик драйверов и используете DDK то Debugging Tools for Windows входит туда, и его установку можно выбрать при установке DDK.

После перехода по ссылке, будет загружен веб установщик, который предложит установить Windows SDK (Software Development Kit), в который входит и Debugging Tools.

В ходе установки, вы можете выбрать только Debugging Tools

После того, как установка завершится, вам нужно найти один из файлов установки Debugging Tools. В моей Windows XP SP3 (x86) файлы установки находятся по пути — C:Program FilesMicrosoft SDKsWindowsv7.1RedistDebugging Tools for Windows. Запускаем файл dbg_x86.msi и выполняем установку.

В моей системе набор программ для отладки Debugging Tools по-умолчанию установился в каталог «C:Program FilesDebugging Tools for Windows (x86)»

Теперь нам необходим фал дампа. О том, где его взять вы можете почитать на главной странице – здесь. Если его нет, вы можете его создать с помощью утилиты NotMyFault. Давайте так и поступим, при этом, в качестве ошибки в драйвере, мы выберем DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL. Запускаем программу, выбираем “Hihg IRQL fault (Kernel-mode)” и нажимаем “Crash”. Поскольку в Windows XP, которую я использую, по-умолчанию тип дампа – малый дамп (смотрите здесь — о типах дампов), файл дампа можно найти в каталоге %Systemroot%minidump (c:windowsminidump).

Среди утилит, которые входят в Debugging Tools есть несколько, с помощью которых можно анализировать файлы дампов:

Одной из самых простых программ является dumpchk.exe. Давайте запустим ее и перенаправим вывод в файл. Мы получим приблизительно следующий результат (см. вложенный файл ниже)

По результатам анализа можно обратить внимание на следующую важную информацию.

1. Код ошибки (стоп-код) и его параметры, в файле — BugCheck 100000D1, .

2. Строку с названием драйвера, который по мнению утилиты, привел к BSOD — Probably caused by : myfault.sys ( myfault+5ab )

3. Драйвера, которые использовались в системе на момент краха, строки вида:

804d7000 806e4000 nt Sun Apr 13 21:31:06 2008 (4802516A)
806e4000 80704d00 hal Sun Apr 13 21:31:27 2008 (4802517F)
b0b90000 b0ba8b00 bthpan Sun Apr 13 21:51:32 2008 (48025634)
b0ba9000 b0beba80 bthport Sun Apr 13 21:46:29 2008 (48025505)

В простейших случаях, уже этого достаточно для того, чтобы сделать выводы относительно причин BSOD – драйвер myfault.sys как раз и используется утилитой NotMyFault, то есть, мы нашли виновника.

Вы должны были также обратить внимание на наличие в отчете строк вида:

Symbol search path is: *** Invalid ***

Your debugger is not using the correct symbols

Symbols can not be loaded because symbol path is not initialized.

Символы играют важную роль при отладке драйверов разработчиками, в том числе при анализе BSOD. Они позволяют видеть названия функций, которые используются ядром, позволяют разработчикам драйверов видеть непосредственно код на С/С++ своих драйверов, выполнение которого привело к BSOD, а также получать другую информацию. “Символы” – это общее понятие, которое относится к дополнительной информации, которая обычно записывается в файлы .pdb или в исполняемый файл, в процессе работы линковщика. Для нас важно знать, что они содержат дополнительную информацию, которая упрощает анализ дампов. Более подробную информацию о символах вы можете узнать в файле помощи к Debugging Tools — debugger.chm.

Давайте запустим dumpchk.exe с параметром — “y”, который позволяет указать путь к файлам символов.

dumpchk.exe -y srv*C:Symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols C:WINDOWSMinidumpMini021814-01.dmp > rep.txt

Если в каталоге c:symbols будут отсутствовать необходимые символы, они будут загружены с сайта Microsoft. Это может занять некоторое время.

Вложенный файл ниже – это результат работы dumpchk.exe с включенной опцией местонахождения символов.

Больших различий в результатах мы не видим. Они появятся когда мы выполним детальный анализ в Windbg.exe с помощью команды

analyze –v

windbg.exe -y cache*C:Symbols;srv*http://msdl.microsoft.com/download/symbols

Выбираем “File / Open Crash Dump” открываем наш файла малого дампа.

Мы также увидим сообщение о ошибке — “ERROR: Module load completed but symbols could not be loaded for myfault.sys”. Так и должно быть поскольку для этого драйвера файлы символы не представлены. Теперь в строке ввода команд давайте введем:

!analyze -v

Мы получи намного больше информации, чем в случае использования dumpchk.exe (см. вложенный файл)

DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL (d1)
An attempt was made to access a pageable (or completely invalid) address at an
interrupt request level (IRQL) that is too high. This is usually
caused by drivers using improper addresses.
If kernel debugger is available get stack backtrace.
Arguments:
Arg1: e2ee9008, memory referenced
Arg2: 00000002, IRQL
Arg3: 00000000, value 0 = read operation, 1 = write operation
Arg4: badbc5ab, address which referenced memory

FAULTING_IP:
myfault+5ab
badbc5ab 8b08 mov ecx,dword ptr [eax]

LAST_CONTROL_TRANSFER: from badbc9db to badbc5ab

STACK_TEXT:
WARNING: Stack unwind information not available. Following frames may be wrong.
b08f6bfc badbc9db 898ae698 b08f6c40 badbcb26 myfault+0x5ab
b08f6c08 badbcb26 8936b740 00000001 00000000 myfault+0x9db
b08f6c40 804ef18f 89668958 898ae698 806e6410 myfault+0xb26
b08f6c50 8057f982 898ae708 8936b740 898ae698 nt!IopfCallDriver+0x31
b08f6c64 805807f7 89668958 898ae698 8936b740 nt!IopSynchronousServiceTail+0x70
b08f6d00 80579274 00000094 00000000 00000000 nt!IopXxxControlFile+0x5c5
b08f6d34 8054161c 00000094 00000000 00000000 nt!NtDeviceIoControlFile+0x2a
b08f6d34 7c90e4f4 00000094 00000000 00000000 nt!KiFastCallEntry+0xfc
0006f8e0 00000000 00000000 00000000 00000000 0x7c90e4f4

FOLLOWUP_IP:
myfault+5ab
badbc5ab 8b08 mov ecx,dword ptr [eax]

Давайте рассмотрим полученную информацию.

1. DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL (d1) – это символическое описание ошибки

2. У данной ошибки, есть 4-е параметра, которые позволяют получить дополнительную информацию, все они представлены ниже

Arg1: e2ee9008, memory referenced (адрес памяти по которому происходило обращение)
Arg2: 00000002, IRQL (уровень IRQL на момент обращения)
Arg3: 00000000, value 0 = read operation, 1 = write operation (тип операции, в нашем случае, это операция чтения)
Arg4: badbc5ab, address which referenced memory (адрес в памяти инструкции, которая выполняла операцию чтения)

FAULTING_IP:
myfault+5ab
badbc5ab 8b08 mov ecx,dword ptr [eax]
Здесь показана непосредственно инструкция которая выполнялась – операция записи в регистр ecx содержимого по адресу указанному в eax. Эта инструкция находится по адресу myfault+5ab и относится к драйверу myfault.sys (myfault – это имя драйвера).

Это имя процесса пользовательского режима, который выполнялся во время краха.

Это стек вызовов режима ядра. В отличии от стека процесса пользовательского режима, стек ядра один. Благодаря стеку мы видим, что последовательность вызовов была следующей:

С Ntdll.dll была вызвана функция KiFastCallEntry, которая затем вызвала NtDeviceIoControlFile и т.д., пока при выполнении инструкции по адресу myfault+0x5ab не произошел крах системы.

Анализ данных говорит нам о том, что виновником BSOD был драйвер myfault (myfault.sys)

Если бы мы не использовали символы, у нас была бы следующая информация о стеке

b08f6bfc badbc9db 898ae698 b08f6c40 badbcb26 myfault+0x5ab
b08f6c08 badbcb26 8936b740 00000001 00000000 myfault+0x9db
b08f6c40 804ef18f 89668958 898ae698 806e6410 myfault+0xb26
b08f6c64 805807f7 89668958 898ae698 8936b740 nt+0x1818f
b08f6d00 80579274 00000094 00000000 00000000 nt+0xa97f7
b08f6d34 8054161c 00000094 00000000 00000000 nt+0xa2274
b08f6d64 7c90e4f4 badb0d00 0006f888 b11b2d98 nt+0x6a61c
b08f6d68 badb0d00 0006f888 b11b2d98 b11b2dcc 0x7c90e4f4
b08f6d6c 0006f888 b11b2d98 b11b2dcc 00000000 vmscsi+0xd00
b08f6d70 b11b2d98 b11b2dcc 00000000 00000000 0x6f888
b08f6d74 b11b2dcc 00000000 00000000 00000000 0xb11b2d98
b08f6d78 00000000 00000000 00000000 00000000 0xb11b2dcc

Что менее информативно.

Вообще анализ дампов, кроме самых простых случаев (таких как рассмотренный) требует значительной подготовки и хорошего понимания как работы ОС и драйверов так и владение знанием ассемблера. В открытом доступе можно найти некоторые книги Дмитрия Востокова «Memory Dump Analysis Antology». Если вы их найдете, вы сможете приблизительно оценить уровень автора и приблизительно понять нетривиальность анализа дампов.