[Windbg笔记] 调试偶发性Bug

Bertha 。 2021-11-09 09:24 359阅读 0赞

## \[Windbg笔记\] 调试偶发性Bug ##

[Binhua Liu][]

### [![document\_thumb\_thumb][document_thumb_thumb]][document_thumb_thumb_document_thumb_thumb]前言 ###

很久之前在网上看到两篇不错的windbg文章——<[调试Bug的神兵利器：通过WinDbg条件断点收集Log][Bug_WinDbg_Log] >， <[如果一个程序跑10000次只失败一次，你会怎么调试？][10000]>。最近重读一下，并做了一些家庭作业，总算弄得比较清楚了。于是把自己写的调试小程序和小改进贴出来，权当笔记。相关知识推荐还是阅读2篇原文和Windbg help文档。

### [![document\_thumb\_thumb][document_thumb_thumb]][document_thumb_thumb_document_thumb_thumb]调试场景 ###

这种调试方法可以用在很难重现的bug上，通过不断重复运行程序来捕获bug，并且通过在关键的代码和数据上设置断点来打印调试信息帮助定位bug。我认为另外一个用途是可以用在自动化测试上，通过脚本自动起调试程序，运行过程中打印调试Log，一旦遇到希望捕获的异常，就创建dump file并和Log一起上传到服务器。话不多说，马上开始，我写了一个小程序WindbgTest1.exe模拟一个难以重现的bug，代码如下：

#include "stdafx.h"
    #include "Windows.h"
    
    int GetQuotient(int a)
    {
    		int dividend=rand()%100;
    		return a/dividend;
    }
    int Test()
    {
    	int a;
    	int result;
    	SYSTEMTIME localTime;
    	GetLocalTime(&localTime);
    	srand(localTime.wMilliseconds);
    	a=rand()%100;
    	if(a>=90)	
    		return GetQuotient(a);
    	else
    		return a;
    }
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	int reslut=Test();
    	return 0;
    }

Test函数在0-99之间产生一个随机数，如果随机数大于等于90，则调用GetQuotient函数，GetQuotient函数随机在0-99之间产生一个被除数。显然，如果被除数是0，将发生除零异常。异常产生的概率为0.1%。

###   [![document\_thumb\_thumb][document_thumb_thumb]][document_thumb_thumb_document_thumb_thumb]调试  ###

我们通过运行下面这行命令来捕捉bug：

for /l %i in (1,1,1000) do CDB.exe -c "bu WindbgTest1!Test \".echo Inside Test Function;dv;g\"; bu WindbgTest1!GetQuotient \".echo Inside GetQuotient Function;dv;g\"; sxe -c \"dv;kp;.dump /ma c:\\test.dmp\" dz; g" -G -logo c:\debug.log "D:\Code\WindbgTest1\Debug\WindbgTest1.exe"

我们来解释一下这行命令，这个命令包含好几层嵌套，只要搞清楚了命令的结构和每部分的功能，事实上不是很难。

for /l %i in (1,1,1000) do {command}

这是一个cmd命令，意思为重复执行\{command\}一千遍，所以我们上面的命令虽然很长，但后面部分都属于这个for语句的\{command\}部分

CDB.exe -c "{commands}" -G -logo c:\debug.log "D:\Code\WindbgTest1\Debug\WindbgTest1.exe"

这个命令指在CDB.exe下调试WindbgTest1.exe，CDB.exe是windbg的命令行版本。-G表示CDB忽略程序结束的时候的Breakpoint，这样调试完成后会自动退出，然后for语句可以马上起下一次调试。-logo c:\\debug.log 指把调试信息打印到debug.log文件中，由于调试不断重复，这个文件也会不断被覆盖，只保留最后一次即bug发生的那次的log。

关键是 –c “\{commands\}”  ，这是用来设置调试启动时的初始命令。相当于我们用Windbg调试时，加载.exe文件后，程序运行前的进入的断点，我们在这时进行断点的设置，符号文件的加载等初始化命令，这里也是同样的道理。下面我们就来看看"\{commands\}”中的内容：

bu WindbgTest1!Test \".echo Inside Test Function;dv;g\";

bu表示设置一个Unresolved Breakpoints断点，WindbgTest1!Test为设置断点的地址，双引号（由于外层还有双引号，所以要加上转义符）中的命令是指一旦断点被触发后会自动执行的命令--首先打印一段话”Inside Test Function”，然后dv命令打印局部变量，最后g语句让程序继续执行。最后的g语句是必须的，因为如果没有g语句，程序就停留在该断点不会继续往下执行了。

bu WindbgTest1!GetQuotient \".echo Inside GetQuotient Function;dv;g\";

同上

sxe -c \"dv;kp;.dump /ma c:\\test.dmp\" dz;

该语句是我做的小改进，用来在程序遭遇到期望的异常后会自动产生dump file。sxe \[–c “commands”\] \{exception\} 表示当遭遇到指定的first chance的\{exception\}后，执行commands中的命令。dz表示除零异常，遭遇这个异常后，首先dv打印局部变量，kp打印堆栈，最后.dump /ma c:\\test.dmp 创建一个min dump。由于没有g语句，程序停留在这个断点上，另外一个选择是，上传dump和log，然后执行退出命令，再起下一次调试。

初始化命令设置完成，开始执行程序。

### [![document\_thumb\_thumb][document_thumb_thumb]][document_thumb_thumb_document_thumb_thumb]最后 ###

本文涉及到的命令只是做了初略的讲解，由于本人功底尚浅，还以官方help文档为准。

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[document_thumb_thumb_document_thumb_thumb]: /images/20211109/efefc6dd083e489db189948875ac94e6.png
[Bug_WinDbg_Log]: http://blog.csdn.net/ATField/archive/2009/03/30/4037248.aspx
[10000]: http://blog.csdn.net/ATField/archive/2009/08/28/4493003.aspx