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Introduzione.
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mtdbg è un debugger per il sistema operativo KolibriOS. Questo documento
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descrive come utilizzare tale programma. Per eventuali domande conviene
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scrivere sul forum (in russo, ma esiste anche una sezione inglese)
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-- board.kolibrios.org.
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Descrizione generica.
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mtdbg è in grado di fare il debug di un solo programma alla volta, se non
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viene caricato nessun programma, il debug viene disabilitato.
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Il programma è a linea di comando, e accetta in input comandi da tastiera
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La linea di comando è posizionata in basso, e accetta in input tasti
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Backspace,Delete,Home,End,frecce sinistra/destra.
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I comandi non sono case-sensitive e il delimitatore è un numero arbitrario
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non nullo di spazi.
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Per chiudere il debugger è sufficiente usare il comando "quit" senza
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nessun argomento, altrimenti da interfaccia cliccando sul pulsante di
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chiusura come per le altre applicazioni.
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Quando il debugger viene avviato senza argomenti, non viene caricato
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nessun programma. Se invece viene avviato con degli argomenti, mtdbg
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cercherà di caricare il programma indicato come primo argomento e con
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eventuali parametri per il programma passati come argomenti successivi.
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È possibile caricare un qualsiasi programma in un secondo
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momento con il comando
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load <percorso all'eseguibile> [<parametri>]
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ad esempio:
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load /sys/example
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LOAD /sys/aclock w200 h200
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LoaD /hd0/1/menuetos/dosbox/dosbox
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negli esempi, mtdbg caricherà il programma passato come primo argomenti,
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un eventuale secondo argomento è il parametro da passare al programma
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che si vuole caricare.
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Il comando "load" restituisce in output nel "messages window", poco più
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in alto della linea di comando, se il programma è stato caricato con
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successo o meno. In caso di errore, verra mostrata la causa.
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L'errore più comune è del tipo, "file not found", probabilmente perché
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si è digitato in modo errato il percorso o il nome del programma da
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caricare.
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Il debugger è in grado di caricare file con simboli relativi al
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programma di cui si vuole effetuare il debug.
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Si tratta di file di testo, dei quali ogni riga inizia con
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0x<hex_value_of_addr> <name>
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(righe che non iniziano in questo modo vengono ignorate). Tali file si
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possono creare a mano o tramite fasm. È possibile caricare questi file
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esplicitamente con il comando
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load-symbols <percorso al file>
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Inoltre, quando viene eseguito il comando "load", mtdbg controllerà
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la presenza di un file contenente simboli relativi al programma e di
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estensione .dbg (nel primo esempio controlla la presenza del file
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/sys/example.dbg). Se tale file esiste, questo viene caricato
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automaticamente and if such file exists, e verrà notificato tramite il
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messaggio "Symbols loaded", se il caricamento viene eseguito con
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successo.
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Può succedere che un programma che si vuole caricare è stato
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compresso. La compressione funziona, in linea generale, nel
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seguente modo: il file di input viene compresso (da qualche
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programma apposito), successivamente viene aggiunto un pezzo di codice
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che all'avvio del programma effettua una decompressione in memoria.
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Se un programma è stato compresso, il suo codice non è visibile al
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debugger, e deve venir prima decompresso.
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mtdbg è in grado di determinare la maggior parte di compressori
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(mxp,mxp_lzo,mxp_nrv,mtappack) e in questi casi suggerisce in automatico
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di effettuare la decompressione per vedere il codice del programma.
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È sufficiente pigiare 'y' e enter per accettare l'opzione, altrimenti
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rifiutarla. Se non viene riconosciuto il metodo di compressione, è
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sempre possibile usare il comando unpack (senza argomenti).
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Tale comando è da usare solamente se si è sicuro che il programma sia
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compresso e che non sia già stato decompresso dal debugger.
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[A partire da Kolibri 0.6.5.0, questo paragrafo non è più attuale poiché
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è possibile comprimere le applicazioni con kpack e il decompressore è
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implementato a livello kernel, in modo da rendere il debug trasparente]
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Un programma caricato può essere terminato tramite il comando
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"terminate" senza argomenti. Il comando "detach", senza parametri
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aggiuntivi "stacca" il programma dal debugger, nel senso che questo
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continuerà la sua normale esecuzione senza il debugger, come se questo
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non vi fosse mai stato.
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Dato uno di questi due comandi, l'attività di debug viene terminata.
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È possibile ricaricare il programma precedente con il comando "reload",
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senza parametri. Se nel frattempo è stato caricato un altro programma,
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questo viene terminato e viene ricaricato il programma precedente con
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gli argomenti passati precedentemente, come se fossero stati dati i
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comandi
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terminate
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load <vecchio programma> <vecchi parametri>
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Il vantaggio di reload sta nel fatto di essere più immediato e che viene
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mantenuto l'indirizzo di memoria, mentre con il comando load questo
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viene spostato all'indirizzo 0. (vedi sotto)
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Il comando "help", oppure "h", è sempre disponibile.
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Tutti i comandi sono divisi in gruppi
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"help" senza argomenti mostra l'elenco dei comandi disponibili
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"help" con il nome di un gruppo mostra i comandi relativi al gruppo
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"help" con il nome di un comando mostra informazioni sull'uso di tale
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comando
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esempi:
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help
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help control
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h LoaD
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La finestra del debugger è composta dai seguenti elementi enumerati
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dall'alto al basso:
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- status string. Se è stato caricato un programma, mostra il suo nome e
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stato ("Running/Paused"), altrimenti "No program
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loaded".
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- registers window - Mostra valori di caratteri generico, valori di
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registro e stato delle singole flag:
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CF,PF,AF,ZF,SF,DF,OF: se una flag viene rimossa,
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allora è contrassegnata da lettere minuscole, se
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creata allora da lettere maiuscole. I valori di
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registro che vengono modificati sono contrassegnati
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in verde.
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- data window (dump window) - mostra la porzione di memoria contenente
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il programma caricato
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- code window (disassembler window) - mostra il codice del programma come
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"disassembled instructions"
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- messages window
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- command line window
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Nella "Dump window" è possibile osservare i dati a partire da ogni
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indirizzo, usare il comando
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d <espressione>
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Il comando "d", senza parametri mostra la "dump window".
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In modo analogo funziona il seguente comando per la "code window"
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u <espressione>
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oppure "u".
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Esempi:
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d esi - mostra i dati all'indirizzo esi (e.g. utile prima di eseguire
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una istruzione rep movsb)
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d esp - mostra lo stack
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u eip - disassembla le istruzioni a partire dall'attuale indirizzo
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Le espressioni in mtdbg possono includere
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- costanti esadecimali
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- nomi generici dei registri degli indirizzi (8 32-bits, 8 16-bits e
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8 8-bits) e registri eip; valori di 16- e 8-bits sono riempiti nel
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registro di 0 fino a raggiungere i 32 bit.
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- quattro operatori aritmetici +,-,*,/ (con le priorità standard) e le
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parentesi
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- [se sono stati caricati i simboli del programma] nomi, caricati dal
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file dbg
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Tutti i calcoli sono effettuati modulo 2^32.
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Esempi di espressioni:
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eax
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eip+2
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ecx-esi-1F
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al+AH*bl
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ax + 2* bH*(eip+a73)
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3*esi*di/EAX
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Il comando
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? <espressione>
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calcola il valore della espressione passata come argomento.
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I valori del registro caricato nel programma può essere modificato con
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il comando "r" in uno dei seguenti modi (sono equivalenti)
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r <registro> <espressione>
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r <registro>=<espressione>
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Supponendo che sia stato caricato un programma con successo per il
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debug, subito dopo il programma verrà sospeso e non più eseguito.
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Premendo Ctrl+F7 (oppure dalla linea di comando "s") è possibile far
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effettuare una azione al programma, dopodiché questo verrà sospeso
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immediatamente, e il debugger mostrerà i nuovi valori nel registro e in
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memoria.
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la chiamata di sistema "int 40h" è considerata una azione.
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Premendo Ctrl+F8 (oppure dalla linea di comando "p") permette di
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eseguire il programma, e chiamate a procedure esterne, cicli e altre
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strutture di controllo oppure operazioni con prefisso rep/repz/repnz
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verranno interpretate come una singola azione.
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Solitamente si chiede di eseguire azioni singole su sezioni di
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programmi, ad esempio per tenere traccia dei valori in memoria e nel
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registro.
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Il comando
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g <espressione>
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riprende l'esecuzione del programma e attende che il controllo vada a
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eip=indirizzo dato, e in quel momento sospende il programma.
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Se il comando "g" viene dato senza argomenti, viene semplicemente
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ripresa l'esecuzione del programma.
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Per sospendere l'esecuzione del programma è sufficiente usare il comando
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"stop", senza parametri o argomenti.
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In una situazione standard il programma viene eseguito normalmente,
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quando sono soddisfatte alcune condizioni, il programma viene sospeso e
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invia un segnale al debugger. Tali condizioni sono chiamate
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"breakpoints" o "breaks".
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L'utilizzo principale dei breakpoints è quello di interrompere
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l'esecuzione del programma in determinati punti. I breakpoint si
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impostano con il comando
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bp <espressione>
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Si noti che se è presente un solo breakpoint, allora è più conveniente
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usare il comando "g" con parametri.
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Vi sono altri tipi di breakpoint che permettono di accedera ad una data
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area di memoria. Il numero massimo di breakpoint di questo tipo sono 4,
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causa limitazioni hardware.
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bpm <espressione> - interrompe ad ogni accesso ad ogni byte ad un
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indirizzo dato
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bpm w <espressione> - interrompe alla scrittura di ogni byte ad un
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indirizzo dato
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bpmb,bpmw,bpmd <espressione> - interrompe all'accesso di ogni byte, o
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dword all'indirizzo dato. bpm e bpmb sono
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sinonimi. Quando viene usato bpmw o bpmd,
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gli indirizzi devono essere del tipo
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corrispondenti al tipo di dato, quindi
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per i word è dispari, per i dword è
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divisibile per 4.
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bpmb,bpmw,bpmd w <espressione> - simile al break in scrittura.
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Per vedere la lista dei breakpoints impostati, usare il comando "bl",
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per ottenere informazioni su un particolare breakpoint, usare il
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comando "bl <numero>".
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È possibile rimuovere i breakpoint con il comando "bc <numero>", oppure
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disabilitati momentaneamente con il comando "bd <numero>" e riabilitati
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con "be <numero>"
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Note.
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1. Quando si effettua il debug di un proprio programma, è possibile
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mettere nel codice istruzione int3. Queste istruzioni creano delle
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eccezioni durante la normale esecuzione, che porta alla terminazione
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del programma, ma durante l'attività di debug permette di non dover
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pensare agli indirizzi di memoria da usare nei comandi g e bp.
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2. La notazione standard per l'output e input è quella esadecimale.
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3. Quando il programma viene eseguito, la finestra del registro e dei
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dati mostrano delle informazioni prima dell'avvio. Non si possono
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impostare i valori di registro in questo mode. Tuttavia il
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comando "d" in questo modo mostra informazioni che erano vere nel
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momento in cui si è immesso il comando.
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diamond
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