一種數據斷點監控方法、裝置及調試器的製造方法
2023-04-27 22:28:36 2
一種數據斷點監控方法、裝置及調試器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種數據斷點監控方法，調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點；本發明還公開了一種數據斷點監控裝置、調試器，通過本發明的方案，可以設置第一觸發點為被調試程序中任意的全局變量或局部變量，實現對任意變量的監控。
【專利說明】一種數據斷點監控方法、裝置及調試器
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據調試技術，尤其涉及一種數據斷點監控方法、裝置及調試器。
【背景技術】
[0002]數據斷點監控涉及的程序越來越龐大，程序內部的關聯越來越多，內存問題也相應越來越多。因此，出現了內存越界讀寫、空指針讀寫、非法地址讀寫等內存問題，這些問題一直困擾著軟體開發人員。
[0003]調試器是一種幫助開發人員分析和定位程序故障的工具，不僅能夠在被調試程序中設置斷點、查看變量和寄存器、顯示堆棧和求表達式值，而且能夠控制被調試程序單步進入、單步跳過、單步返回、暫掛、繼續運行等操作。
[0004]目前常用的調試器僅能對被調試程序中內存地址固定的全局變量進行數據斷點監控，而由於被調試程序中局部變量對應的內存地址存在的時間比較短，現有調試器無法實現對內存地址不確定的局部變量進行數據斷點監控。
【發明內容】
[0005]本發明主要提供一種數據斷點監控方法、裝置及調試器，能夠對被調試程序中任意變量進行數據斷點監控。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]本發明提供一種數據斷點監控方法，該方法包括:
[0008]調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點。
[0009]上述方案中，所述調試器設置第一觸發點為:所述調試器在被調試程序指定位置設置用於開啟自定義數據斷點監控功能的數據斷點。
[0010]上述方案中，所述根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器包括:調試器確定出第一觸發點的數據斷點信息中有開啟自定義數據斷點功能標誌，根據第一觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。
[0011]上述方案中，所述根據第一觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器為:
[0012]當第一觸發點對應全局變量名時，所述調試器通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址；
[0013]當第一觸發點對應內存地址時，所述調試器將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址；
[0014]當第一觸發點對應局部變量名時，所述調試器通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址；
[0015]所述調試器在獲得數據斷點監控地址後，將所獲得的數據斷點監控地址及監控屬性分別寫入數據斷點地址寄存器和控制寄存器。
[0016]上述方案中，所述調試器根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點為:所述調試器根據所述數據斷點控制寄存器中的監控屬性對所述數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控。
[0017]上述方案中，所述調試器設置第二觸發點，在所述第二觸發點被觸發時，根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除對應數據斷點寄存器。
[0018]上述方案中，所述調試器設置第二觸發點為:所述調試器在被調試程序指定位置設置用於關閉自定義數據斷點監控功能的數據斷點。
[0019]上述方案中，所述根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除對應數據斷點寄存器為:調試器確定出第二觸發點的數據斷點信息中有關閉自定義數據斷點功能標誌，根據第二觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性刪除對應數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。
[0020]本發明提供一種數據斷點監控裝置，該裝置包括:第一設置模塊、第二設置模塊、觸發模塊和監控模塊；
[0021]所述第一設置模塊，用於設置第一觸發點；
[0022]所述觸發模塊，用於在所述第一觸發點被觸發時，通知所述第二設置模塊；
[0023]所述第二設置模塊，用於在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器；
[0024]所述監控模塊，用於根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點。
[0025]上述方案中，所述裝置還包括:清除模塊，用於在第二觸發點被觸發時，根據第二觸發點的數據斷點信息清除對應的數據斷點寄存器；
[0026]相應的，所述第一設置模塊，還用於設置第二觸發點；
[0027]相應的，所述觸發模塊，還用於在所述第二觸發點被觸發時，通知所述清除模塊。
[0028]本發明還提供一種調試器，該調試器包括:以上所述的數據斷點監控裝置。
[0029]本發明提供了一種數據斷點監控方法、裝置及調試器，調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控第一觸發點；如此，可以設置第一觸發點為被調試程序中任意的全局變量或局部變量，實現對任意變量的監控。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明實現的數據斷點監控方法的流程示意圖；
[0031]圖2為本發明實現的數據斷點關閉方法的流程示意圖；
[0032]圖3為本發明實現的數據斷點監控裝置的結構示意圖；
[0033]圖4為本發明實現的調試器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]本發明實施例中，調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控第一觸發點。
[0035]下面通過附圖及具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0036]本發明實現一種數據斷點監控方法，如圖1所示，該方法主要包括以下步驟:
[0037]步驟101:調試器設置第一觸發點；
[0038]具體的，調試器採用向計算機內核發送31(^10？信號的方式暫停被調試程序運行，在被調試程序指定位置設置一個用於開啟自定義數據斷點監控功能的數據斷點，所述數據斷點即為第一觸發點，所述數據斷點的屬性包括如下數據斷點信息:開啟自定義數據斷點功能標誌、數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性等，所述數據斷點所對應的變量名可以是全局變量名或局部變量名。
[0039]這裡，所述數據斷點的屬性還可以包括數據斷點監控長度的數據斷點信息，所述數據斷點監控長度用於控制數據斷點監控範圍。
[0040]所述指定位置一般為需要監控的全局變量或局部變量在被調試程序中的位置。
[0041]步驟102:在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器；
[0042]具體的，在被調試程序命中第一觸發點時，被調試程序通過計算機內核向調試器通知第一觸發點異常，調試器判斷第一觸發點的數據斷點信息中是否有開啟自定義數據斷點功能標誌，如果有，則根據第一觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。其中，所述設置數據斷點寄存器可以為:如果第一觸發點對應的是一個全局變量名，那麼所述調試器可以通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址，其中，符號表可以由調試器分析被調試程序的全局變量獲得，所述符號表中保存所有全局變量對應的內存地址；如果第一觸發點對應的是一個內存地址，那麼所述調試器可以將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址；如果第一觸發點對應的是一個局部變量名，那麼所述調試器可以通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址；所述調試器在獲得數據斷點監控地址後，通過計算機內核提供的？廿狀6系統函數將所獲得的數據斷點監控地址及監控屬性分別寫入數據斷點地址寄存器和控制寄存器，所述數據斷點地址寄存器和控制寄存器為預先設置的兩個空寄存器。
[0043]這裡，所述調試器還可以將數據斷點監控長度的數據斷點信息寫入控制寄存器。
[0044]步驟103:調試器根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點；
[0045]具體的，調試器根據控制寄存器中的監控屬性對數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控，如:監控屬性為讀操作時，調試器監控數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域是否被讀取；監控屬性為寫操作時，調試器監控數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域是否被改寫。
[0046]本步驟中，所述調試器還根據控制寄存器中的數據斷點監控長度，在數據斷點監控長度範圍內對數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控。
[0047]此外，本發明還給出了關閉自定義數據斷點監控功能的方法，如圖2所示，該方法主要包括以下步驟:
[0048]步驟201:調試器設置第二觸發點；
[0049]具體的，調試器採用向計算機內核發送31(^10？信號的方式暫停被調試程序運行，在被調試程序指定位置設置一個用於關閉自定義數據斷點監控功能的數據斷點，所述數據斷點即為第二觸發點，所述數據斷點的屬性包括如下數據斷點信息:關閉自定義數據斷點功能標誌、數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性等，所述數據斷點所對應的變量名可以是全局變量名或局部變量名。這裡，所述數據斷點的屬性還可以包括數據斷點監控長度的數據斷點信息，所述數據斷點監控長度用於控制數據斷點監控範圍。
[0050]步驟202:在所述第二觸發點被觸發時，根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除對應數據斷點寄存器；
[0051]具體的，在被調試程序命中第二觸發點時，被調試程序通過計算機內核向調試器通知第二觸發點異常，調試器判斷第二觸發點的數據斷點信息中是否有關閉自定義數據斷點功能標誌，如果有，則根據第二觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性刪除對應數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。其中，所述根據第二觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性刪除對應可以為:如果第二觸發點對應的是一個全局變量名，那麼所述調試器可以通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址，其中，符號表可以由調試器分析被調試程序的全局變量獲得，所述符號表中保存所有全局變量對應的內存地址；如果第二觸發點對應的是一個內存地址，那麼所述調試器可以將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址；如果第二觸發點對應的是一個局部變量名，那麼所述調試器可以通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址；所述調試器在獲得數據斷點監控地址後，通過計算機內核將獲得的數據斷點監控地址與數據斷點地址寄存器中的監控地址比較，如果相同，則將所述數據斷點地址寄存器中的所述監控地址清除；並將所述監控屬性與數據斷點控制寄存器中的監控屬性比較，如果相同，則將所述數據斷點控制寄存器中的所述監控屬性清除。
[0052]這裡，所述調試器還可以將數據斷點監控長度的數據斷點信息從所述數據斷點控制寄存器中清除。
[0053]為了實現上述方法，本發明還提供一種數據斷點監控裝置，如圖3所示，該數據斷點監控裝置36包括:第一設置模塊31、第二設置模塊32、觸發模塊33、監控模塊34，
[0054]第一設置模塊31，用於設置第一觸發點；
[0055]第二設置模塊32，用於在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器；
[0056]觸發模塊33，用於在所述第一觸發點被觸發時，通知第二設置模塊32 ；
[0057]監控模塊34，用於根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點；
[0058]第一設置模塊31，具體用於在被調試程序指定位置設置一個用於開啟自定義數據斷點監控功能的數據斷點，所述數據斷點即為第一觸發點；
[0059]其中，所述數據斷點的屬性包括如下數據斷點信息:開啟自定義數據斷點功能標誌、數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性等，所述數據斷點所對應的變量名可以是全局變量名或局部變量名；
[0060]所述數據斷點的屬性還可以包括數據斷點監控長度的數據斷點信息，所述數據斷點監控長度用於控制數據斷點監控範圍。
[0061]觸發模塊33，具體用於在被調試程序命中第一觸發點時，第一觸發點被觸發，通過計算機內核向第二設置模塊32通知第一觸發點異常；
[0062]第二設置模塊32，具體用於在所述第一觸發點被觸發時，判斷第一觸發點的數據斷點信息中是否有開啟自定義數據斷點功能標誌，如果有，則根據第一觸發點的數據斷點信息中的數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器；
[0063]其中，所述第二設置模塊32，具體還用於如果第一觸發點對應的是一個全局變量名，那麼可以通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址，其中，符號表可以通過分析被調試程序的全局變量獲得，所述符號表中保存所有全局變量對應的內存地址；如果第一觸發點對應的是一個內存地址，那麼可以將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址；如果第一觸發點對應的是一個局部變量名，那麼可以通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址；在獲得數據斷點監控地址後，通過計算機內核提供的？廿％60系統函數將所獲得的數據斷點監控地址及監控屬性分別寫入數據斷點地址寄存器和控制寄存器，所述數據斷點地址寄存器和控制寄存器為預先設置的兩個空寄存器。
[0064]所述第二設置模塊32，具體還用於將數據斷點監控長度的數據斷點信息寫入控制寄存器。
[0065]監控模塊34，具體用於根據控制寄存器中的監控屬性對數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控。例如:監控屬性為讀操作時，監控數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域是否被讀取；監控屬性為寫操作時，監控數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域是否被改寫。
[0066]監控模塊34，具體還用於根據監控寄存器中的數據斷點監控長度，在數據斷點監控長度範圍內對數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控。
[0067]該裝置還包括:清除模塊35，用於在第二觸發點被觸發時，根據第二觸發點的數據斷點信息清除對應的數據斷點寄存器；
[0068]相應的，第一設置模塊31，還用於設置第二觸發點；
[0069]相應的，觸發模塊33，還用於在所述第二觸發點被觸發時，通知清除模塊35 ；
[0070]第一設置模塊31，具體還用於在被調試程序指定位置設置一個用於關閉自定義數據斷點監控功能的數據斷點，所述數據斷點為第二觸發點；
[0071]其中，所述數據斷點的屬性包括如下數據斷點信息:關閉自定義數據斷點功能標誌、數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性等，所述數據斷點所對應的變量名可以是全局變量名或局部變量名；
[0072]所述數據斷點的屬性還可以包括數據斷點監控長度的數據斷點信息，所述數據斷點監控長度用於控制數據斷點監控範圍。
[0073]清除模塊35，具體用於判斷第二觸發點的數據斷點信息中是否有關閉自定義數據斷點功能標誌，如果有，則根據第二觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性刪除對應的數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器；
[0074]所述清除模塊35具體用於:如果第二觸發點對應的是一個全局變量名，那麼可以通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址，其中，符號表可以通過分析被調試程序的全局變量獲得，所述符號表中保存所有全局變量對應的內存地址；如果第二觸發點對應的是一個內存地址，那麼可以將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址；如果第二觸發點對應的是一個局部變量名，那麼可以通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址；在獲得數據斷點監控地址後，通過計算機內核將獲得的數據斷點監控地址與數據斷點地址寄存器中的監控地址比較，如果相同，則將所述數據斷點地址寄存器中的所述監控地址清除；並將所述監控屬性與數據斷點控制寄存器中的監控屬性比較，如果相同，則將所述數據斷點控制寄存器中的所述監控屬性清除。
[0075]清除模塊35，具體還用於將數據斷點監控長度的數據斷點信息從所述數據斷點控制寄存器中清除。
[0076]本發明還提出一種調試器，如圖4所示，該調試器41包括圖3中的數據斷點監控裝置36，
[0077]所述數據斷點監控裝置36，用於設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點；其中，具體設置方法和監控方法同上述圖3，這裡不再贅述。
[0078]所述數據斷點監控裝置36，還用於設置第二觸發點，在所述第二觸發點被觸發時，根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除所述數據斷點寄存器；具體清除方法同上述圖3，這裡不再贅述。
[0079]綜上所述，本發明通過調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控第一觸發點；如此，可以設置第一觸發點為被調試程序中任意的全局變量或局部變量，實現對任意變量的監控。本發明還通過調試器設置第二觸發點，在所述第二觸發點被觸發時，根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除所述數據斷點寄存器；如此，可以設置第二觸發點為被調試程序中任意的全局變量或局部變量，實現對任意變量的清除。
[0080]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種數據斷點監控方法，其特徵在於，該方法包括: 調試器設置第一觸發點，在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器，並根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述調試器設置第一觸發點為:所述調試器在被調試程序指定位置設置用於開啟自定義數據斷點監控功能的數據斷點。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器包括:調試器確定出第一觸發點的數據斷點信息中有開啟自定義數據斷點功能標誌，根據第一觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據第一觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性設置數據斷點寄存器為:當第一觸發點對應全局變量名時，所述調試器通過查找符號表獲得所述全局變量名對應的數據斷點監控地址； 當第一觸發點對應內存地址時，所述調試器將所述內存地址進行字符串轉換獲得數據斷點監控地址； 當第一觸發點對應局部變量名時，所述調試器通過分析被調試程序上下文獲得數據斷點監控地址； 所述調試器在獲得數據斷點監控地址後，將所獲得的數據斷點監控地址及監控屬性分別寫入數據斷點地址寄存器和控制寄存器。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述調試器根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點為:所述調試器根據所述數據斷點控制寄存器中的監控屬性對所述數據斷點地址寄存器中數據斷點監控地址對應的內存區域進行監控。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述調試器設置第二觸發點，在所述第二觸發點被觸發時，根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除對應數據斷點寄存器。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述調試器設置第二觸發點為:所述調試器在被調試程序指定位置設置用於關閉自定義數據斷點監控功能的數據斷點。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述根據所述第二觸發點的數據斷點信息清除對應數據斷點寄存器為:調試器確定出第二觸發點的數據斷點信息中有關閉自定義數據斷點功能標誌，根據第二觸發點的數據斷點信息中數據斷點所對應的內存地址或變量名、和監控屬性刪除對應數據斷點寄存器，所述數據斷點寄存器包括數據斷點地址寄存器和數據斷點控制寄存器。
9.一種數據斷點監控裝置，其特徵在於，該裝置包括:第一設置模塊、第二設置模塊、觸發模塊和監控模塊； 所述第一設置模塊，用於設置第一觸發點； 所述觸發模塊，用於在所述第一觸發點被觸發時，通知所述第二設置模塊； 所述第二設置模塊，用於在所述第一觸發點被觸發時，根據所述第一觸發點的數據斷點信息設置數據斷點寄存器； 所述監控模塊，用於根據所述數據斷點寄存器監控所述第一觸發點。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括:清除模塊，用於在第二觸發點被觸發時，根據第二觸發點的數據斷點信息清除對應的數據斷點寄存器； 相應的，所述第一設置模塊，還用於設置第二觸發點； 相應的，所述觸發模塊，還用於在所述第二觸發點被觸發時，通知所述清除模塊。
11.一種調試器，其特徵在於，包括如權利要求9或10所述的數據斷點監控裝置。
【文檔編號】G06F11/26GK104461806SQ201310423291
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】吳春江 申請人:中興通訊股份有限公司