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(一) Bochs 软件说明
Bochs 是一款开源的虚拟机软件,它用软件来模拟处理器取指令和执行指令的过程,以及整个计算机硬件。当它开始运行时,就直接模拟计算机的加电启动过程。
Bochs 本身是一个虚拟机,类似于 VirtualBox,可以作为类似于 VirtualBox 的虚拟机来使用,因此它很容易让你单步跟踪硬盘的启动过程,查看寄存器的内容和机器状态。所以,Bochs 虚拟机可以用来查看程序的运行效果,也可以用来调试程序。
(二) 调试相关
Bochs 虚拟机启动后,首先在当前的工作文件夹下寻找并读入配置文件 bochsrc.bxrc,然后按它的参数调整当前虚拟机的各种“软硬件”配置和工作参数。
就像一台真正的计算机一样,Bochs 的“处理器”在加电之后,要开始取指令并执行指令。但是,与真正的处理器不同,Bochs 在执行它启动之后的第一条指令时,会停下来,等待你的调试命令。
1. 调试的命令
- s 命令
单步执行命令 s (step),用于执行一条指令,然后停下来,显示下一条即将执行的指令 - b 命令
断点指令 b (break),所谓断点,就是事先设置一个 物理内存地址,当处理器执行到这个地址时,就自动停下来。例如,在主引导程序加载到物理内存地址 0x7c00 处打断点:b 0x7c00 - c 命令
c(continue)命令是持续执行的意思,该命令要求处理器不间断地持续执行指令,如果设置了断点,会在断点处停下来 - r 命令
r(register)命令用来显示通用寄存器的内容 - sreg 命令
sreg 命令用来显示段寄存器的内容 - xp 命令
xp(eXamine memory at Physical address)命令用来显示指定物理内存地址处的内容(xp 命令每次只显示一个双字)
显示一个双字:xp 0xB8000
显示两个双字:xp/2 0xB8000
显示 n 个双字:xp/n 0xB8000 - q 命令
q(quit)命令用来退出 Bochs 调试过程 - n 命令
使用 n 命令,可以让 Bochs 自动完成循环过程,并在循环体外的下一条指令前停住。
在执行 rep movsb、rep movsw 和 loop 指令的时候,它们可能会重复执行或循环成千上万次,使用单步调试会很麻烦,也使得我们无法调试循环体后面的程序,这时就可以使用 n 命令来快速结束循环过程,指向循环体外的下一条指令(另一方法,使用 b 命令打断点在循环体外的程序) - u 命令
u 命令是反汇编命令(反汇编的意思是根据机器指令代码生成可读的汇编语言指令,正好与汇编过程相反。),u 命令可以使用两个参数:
1). 第一个参数是跟在 / 后面的数字,指定反汇编出多少条指令,如:u/2
2). 第二个参数用于指定一个内存地址,Bochs 从这里开始反汇编操作
u 命令执行后,会显示反汇编出来的汇编指令以及各自所在的物理地址,这时可以使用 b 命令打断点,然后再用 c 命令来连续执行 - info 命令
info 命令可以显示多种类型的处理器信息,显示标志寄存器的状态
a. “info eflags” 可以显示标志寄存器的状态;标志名称为小写,则说明该标志为“0”,标志名称为大写,则说明该标志为“1”,(intel8086 的标志寄存器为 FLAGS,在 32 位处理器上扩展为 EFLAGS)
b. “info gdt” 命令用来查看全局描述符表 GDT 的内容
c. “info ldt” 命令用来查看局部描述符表 LDT 的内容
d. “info tss” 命令用来任务状态段 TSS 的内容 - print-stack 命令
在 Bochs 中 print-stack 是查看栈的命令,它可以带一个参数,用于指定显示多少数据。如果不使用参数,则默认显示当前栈中的 16 个字 - creg 命令
命令 “creg” (control register)可以用来查看控制寄存器的内容
2. 调试命令的使用示意图
(三) 参考书籍
《x86汇编语言:从实模式到保护模式》
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