Debugging Tools for Windows 学习使用心得

其实我的主要工作一直是UI test， UI automation, manual test 等等。曾经跟领导提过想做些深入点的测试，领导则反问 “你Kernel debugging 怎样？”。这是一个非常有趣的问题，你因为不具备良好的kernel debugging的能力，所以不给你做深入的测试工作，而因为你没有做深入的测试使你也不可能具备kernel debugging的能力。很多时候事情就是如此矛盾的，而我也曾经说过，一切最终还得靠自己。

前几天发现一个奇怪的bug，分给这里的一个seniro dev他也没太多的办法。我在一个高手的指导下自己debug and figure out了root cause。在和这个高手的交流中，也基本明确了一下步的学习目标。以前的我主要是靠自己摸索，我想多跟高手接触，交流还是非常非常有帮助的，当然机会也不是很多。那么我的下一步的目标就是“code review, debugging, windows internal and WDM”。Debugging可以说贯穿了其他的三个，因此我今天先谈谈我对debugging tools的感受。

我们基本都是用微软提供的几个debuggers，ntsd, cdb, kd, windbg。ntsd和cbd是user mode debugger, kd是kernel mode debugger, 他们都是command line的，而windbg是UI的debugger, 可以调试both user and kernel mode。大多数情况，我都是用windbg，但是在一些特殊的情况下，我还是需要其他的tools。今天我主要是谈windbg，我想学习windbg大概分这么几个阶段：

1. windbg的命令，共三种命令，普通命令，加'.'的命令和加'!'的命令。Debugging tools自带的那个教程学习一下就应该差不多了，以后就靠经验积累了。
2. 如何开始debug, 这要根据你所debug的目标和要debug的问题来决定了。你应该决定是使用user debugger 还是 kernel debugger, 是 local debugging 还是 remote debugging, 是用windbg还是ntsd, 等等。通常都有几种方式去debug，你要能够准确选择一个最合适的。
3. 怎样进行debug。对于一个需要debug的问题，你需要有你的策略。比如，在哪里设置断点，如何设置断点，等等技巧。
4. 利用一些tools。有些情况下只有debugger还是很难debug，你需要使用其他的tools去辅助。比如，有的时候在问题显露的时候已经太晚了，你很难追踪问题发生时的情况。这里，你可以用一些tool使得在事情发生的时候跳到debugger上去。
5. Code review非常重要。当你发现一个bug的时候，如果你代码熟悉，你可能直接就能想到问题出在哪里，或者你稍微读读代码就能发现问题所在，根本就不需要debugger。而在你debugging的时候，常常你也需要review相关的代码来理解这个问题。
6. 汇编语言。当你在调试optimized code的时候，你常常不能通过dv, dt等命令正确地看参数，变量等等，或者变量根本就没得显示。这就需要你具备汇编语言的阅读能力，了解calling convention, 不同cpu的汇编，以及在disassembly模式去调试。
7. Kernel debugging。如果你具备了以上的技能以后，user mode debugging应该不成什么问题了。但是对于调试kenrel mode还是需要一些附加的知识与技能。首先，kernel debugger的命令很多跟user mode的就不一样了，你需要学习。其次，你需要了解Windows internal的知识和数据结构，以及Windows driver model。这也是为什么我把Windows internal 和 WDM作为两个学习要点。

最后引用高手的两句话，“debug一两年，你就没什么问题debug不了了”，“只要能repro，你总能找到办法去debug”。