Introduzione a WinDbg (modalità kernel)

Articolo
02/14/2024

WinDbg è un debugger in modalità kernel e in modalità utente incluso in Strumenti di debug per Windows. Questo articolo fornisce esercizi utili per iniziare a usare WinDbg come debugger in modalità kernel.

Per informazioni su come ottenere gli strumenti di debug per Windows, vedere Scaricare e installare il debugger Windows WinDbg. Dopo aver installato gli strumenti di debug, individuare le directory di installazione per le versioni a 64 bit (x64) e a 32 bit (x86) degli strumenti. Ad esempio:

C:\Programmi (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64
C:\Programmi (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x86

Configurare un debug in modalità kernel

Un ambiente di debug in modalità kernel ha in genere due computer, il computer host e il computer di destinazione. Il debugger viene eseguito nel computer host e il codice sottoposto a debug viene eseguito nel computer di destinazione. L'host e la destinazione sono collegati da un cavo di debug.

I debugger di Windows supportano i tipi di cavi seguenti:

Ethernet
USB 2.0 / USB 3.0
Seriale (detto anche modem Null)

Per garantire velocità e affidabilità, è consigliabile usare un cavo Ethernet con un hub di rete locale. Il diagramma seguente illustra un host e un computer di destinazione connessi per il debug con un cavo Ethernet.

Diagram showing host and target computers connected via Ethernet for debugging.

Un'opzione per le versioni precedenti di Windows consiste nell'usare un cavo diretto, ad esempio un cavo USB o seriale.

Diagram illustrating host and target computers connected using a debug cable for debugging.

Per informazioni dettagliate su come configurare i computer host e di destinazione, vedere Configurazione manuale del debug in modalità kernel.

Macchina virtuale - VM

Per informazioni sulla connessione di un debugger a una macchina virtuale Hyper-V, vedere Configurazione del debug di rete di una macchina virtuale - KDNET.

Stabilire una sessione di debug in modalità kernel

Dopo aver configurato il computer host e di destinazione e connetterli con un cavo di debug, è possibile stabilire una sessione di debug in modalità kernel. Seguire le istruzioni riportate nello stesso argomento usato per la configurazione. Ad esempio, se si decide di configurare i computer host e di destinazione per il debug su Ethernet, è possibile trovare istruzioni per stabilire una sessione di debug in modalità kernel nell'articolo seguente:

Configurazione automatica del debug del kernel di rete KDNET

Introduzione all'uso di WinDbg

Nel computer host aprire WinDbg e stabilire una sessione di debug in modalità kernel con il computer di destinazione.
Per aprire il file CHM della documentazione del debugger, passare al menu ? e selezionare Contenuto. La documentazione del debugger è disponibile online anche in Strumenti di debug per Windows.
Quando si stabilisce una sessione di debug in modalità kernel, WinDbg potrebbe entrare automaticamente nel computer di destinazione. Se WinDbg non si interrompe, passare al menu Debug e selezionare Interrompi.
Nella riga di comando nella parte inferiore della finestra di WinDbg immettere il comando seguente:

.sympath srv*

L'output è simile all'esempio seguente:
```
Symbol search path is: srv*
Expanded Symbol search path is: cache*;SRV*https://msdl.microsoft.com/download/symbols
```
Il percorso di ricerca dei simboli indica a WinDbg dove cercare i file di simboli (PDB). Il debugger necessita di file di simboli per ottenere informazioni sui moduli di codice, ad esempio nomi di funzione e nomi di variabili.

Immettere il comando seguente, che indica a WinDbg di eseguire la ricerca iniziale e il caricamento dei file di simboli:

.Ricaricare

Per visualizzare un elenco di moduli caricati, immettere il comando seguente:

L'output è simile all'esempio seguente:

0:000>3: kd> lm
start             end                 module name
fffff800`00000000 fffff800`00088000   CI         (deferred)
...
fffff800`01143000 fffff800`01151000   BasicRender   (deferred)
fffff800`01151000 fffff800`01163000   BasicDisplay  (deferred)
...
fffff800`02a0e000 fffff800`03191000   nt  (pdb symbols) C:\...\ntkrnlmp.pdb
fffff800`03191000 fffff800`03200000   hal (deferred)
...

Per avviare il computer di destinazione in esecuzione, immettere il comando seguente:

g
Per eseguire di nuovo l'interruzione, passare al menu Debug e selezionare Interrompi.

Immettere il comando seguente per esaminare il _FILE_OBJECT tipo di dati nel nt modulo:

dt nt!_FILE_OBJECT

L'output è simile all'esempio seguente:

0:000>0: kd> dt nt!_FILE_OBJECT
   +0x000 Type             : Int2B
   +0x002 Size             : Int2B
   +0x008 DeviceObject     : Ptr64 _DEVICE_OBJECT
   +0x010 Vpb              : Ptr64 _VPB
   ...
   +0x0c0 IrpList          : _LIST_ENTRY
   +0x0d0 FileObjectExtension : Ptr64 Void

Immettere il comando seguente per esaminare alcuni dei simboli nel nt modulo:

x nt!*CreateProcess*

L'output è simile all'esempio seguente:

0:000>0: kd> x nt!*CreateProcess*
fffff800`030821cc nt!ViCreateProcessCallbackInternal (<no parameter info>)
...
fffff800`02e03904 nt!MmCreateProcessAddressSpace (<no parameter info>)
fffff800`02cece00 nt!PspCreateProcessNotifyRoutine = <no type information>
...

Immettere il comando seguente per inserire un punto di interruzione in MmCreateProcessAddressSpace:

bu nt! MmCreateProcessAddressSpace

Per verificare che il punto di interruzione sia impostato, immettere il comando seguente:

Beato

L'output è simile all'esempio seguente:
```
0:000>0: kd> bu nt!MmCreateProcessAddressSpace
0: kd> bl
0 e fffff800`02e03904     0001 (0001) nt!MmCreateProcessAddressSpace
```
Immettere g per consentire l'esecuzione del computer di destinazione.

Se il computer di destinazione non si interrompe immediatamente nel debugger, eseguire alcune azioni nel computer di destinazione, ad esempio aprire Blocco note. Il computer di destinazione si interromperà nel debugger quando viene chiamato MmCreateProcessAddressSpace . Per visualizzare l'analisi dello stack, immettere i comandi seguenti:

L'output è simile all'esempio seguente:

0:000>2: kd> k
Child-SP          RetAddr           Call Site
ffffd000`224b4c88 fffff800`02d96834 nt!MmCreateProcessAddressSpace
ffffd000`224b4c90 fffff800`02dfef17 nt!PspAllocateProcess+0x5d4
ffffd000`224b5060 fffff800`02b698b3 nt!NtCreateUserProcess+0x55b
...
000000d7`4167fbb0 00007ffd`14b064ad KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0xd
000000d7`4167fbe0 00000000`00000000 ntdll!RtlUserThreadStart+0x1d

Scegliere Disassembly dal menu Visualizza.

Scegliere Esegui istruzione/routine dal menu Debug oppure premere F10. Immettere i comandi dei passaggi più volte quando si guarda la finestra Disassembly.
Cancellare il punto di interruzione immettendo il comando seguente:

Bc*

Immettere g per consentire l'esecuzione del computer di destinazione. Per eseguire di nuovo l'interruzione, passare al menu Debug e selezionare Interrompi oppure premere CTRL+INTERR.

Per visualizzare un elenco di tutti i processi, immettere il comando seguente:

L'output è simile all'esempio seguente:

0:000>0: kd> !process 0 0
**** NT ACTIVE PROCESS DUMP ****
PROCESS ffffe000002287c0
    SessionId: none  Cid: 0004    Peb: 00000000  ParentCid: 0000
    DirBase: 001aa000  ObjectTable: ffffc00000003000  HandleCount: <Data Not Accessible>
    Image: System

PROCESS ffffe00001e5a900
    SessionId: none  Cid: 0124    Peb: 7ff7809df000  ParentCid: 0004
    DirBase: 100595000  ObjectTable: ffffc000002c5680  HandleCount: <Data Not Accessible>
    Image: smss.exe
...
PROCESS ffffe00000d52900
    SessionId: 1  Cid: 0910    Peb: 7ff669b8e000  ParentCid: 0a98
    DirBase: 3fdba000  ObjectTable: ffffc00007bfd540  HandleCount: <Data Not Accessible>
    Image: explorer.exe

Copiare l'indirizzo di un processo e immettere il comando seguente:

!process Address 2

Ad esempio: !process ffffe00000d5290 2

L'output mostra i thread nel processo.

0:000>0:000>0: kd> !process ffffe00000d52900 2
PROCESS ffffe00000d52900
    SessionId: 1  Cid: 0910    Peb: 7ff669b8e000  ParentCid: 0a98
    DirBase: 3fdba000  ObjectTable: ffffc00007bfd540  HandleCount:
    Image: explorer.exe

        THREAD ffffe00000a0d880  Cid 0910.090c  Teb: 00007ff669b8c000
            ffffe00000d57700  SynchronizationEvent

        THREAD ffffe00000e48880  Cid 0910.0ad8  Teb: 00007ff669b8a000
            ffffe00000d8e230  NotificationEvent
            ffffe00000cf6870  Semaphore Limit 0xffff
            ffffe000039c48c0  SynchronizationEvent
        ...
        THREAD ffffe00000e6d080  Cid 0910.0cc0  Teb: 00007ff669a10000
            ffffe0000089a300  QueueObject

Copiare l'indirizzo di un thread e immettere il comando seguente:

!thread Address

Ad esempio: !thread ffffe00000e6d080

L'output mostra informazioni sul singolo thread.

0: kd> !thread ffffe00000e6d080
THREAD ffffe00000e6d080  Cid 0910.0cc0  Teb: 00007ff669a10000 Win32Thread: 0000000000000000 WAIT: ...
    ffffe0000089a300  QueueObject
Not impersonating
DeviceMap                 ffffc000034e7840
Owning Process            ffffe00000d52900       Image:         explorer.exe
Attached Process          N/A            Image:         N/A
Wait Start TickCount      13777          Ticks: 2 (0:00:00:00.031)
Context Switch Count      2              IdealProcessor: 1
UserTime                  00:00:00.000
KernelTime                00:00:00.000
Win32 Start Address ntdll!TppWorkerThread (0x00007ffd14ab2850)
Stack Init ffffd00021bf1dd0 Current ffffd00021bf1580
Base ffffd00021bf2000 Limit ffffd00021bec000 Call 0
Priority 13 BasePriority 13 UnusualBoost 0 ForegroundBoost 0 IoPriority 2 PagePriority 5
...

Per visualizzare tutti i nodi del dispositivo nell'albero dei dispositivi Plug and Play, immettere il comando seguente:

0:000>0: kd> !devnode 0 1
Dumping IopRootDeviceNode (= 0xffffe000002dbd30)
DevNode 0xffffe000002dbd30 for PDO 0xffffe000002dc9e0
  InstancePath is "HTREE\ROOT\0"
  State = DeviceNodeStarted (0x308)
  Previous State = DeviceNodeEnumerateCompletion (0x30d)
  DevNode 0xffffe000002d9d30 for PDO 0xffffe000002daa40
    InstancePath is "ROOT\volmgr\0000"
    ServiceName is "volmgr"
    State = DeviceNodeStarted (0x308)
    Previous State = DeviceNodeEnumerateCompletion (0x30d)
    DevNode 0xffffe00001d49290 for PDO 0xffffe000002a9a90
      InstancePath is "STORAGE\Volume\{3007dfd3-df8d-11e3-824c-806e6f6e6963}#0000000000100000"
      ServiceName is "volsnap"
      TargetDeviceNotify List - f 0xffffc0000031b520  b 0xffffc0000008d0f0
      State = DeviceNodeStarted (0x308)
      Previous State = DeviceNodeStartPostWork (0x307)
...

Per visualizzare i nodi del dispositivo e le relative risorse hardware, immettere il comando seguente:

0:000>...
        DevNode 0xffffe000010fa770 for PDO 0xffffe000010c2060
          InstancePath is "PCI\VEN_8086&DEV_2937&SUBSYS_2819103C&REV_02\3&33fd14ca&0&D0"
          ServiceName is "usbuhci"
          State = DeviceNodeStarted (0x308)
          Previous State = DeviceNodeEnumerateCompletion (0x30d)
          TranslatedResourceList at 0xffffc00003c78b00  Version 1.1  Interface 0x5  Bus #0
            Entry 0 - Port (0x1) Device Exclusive (0x1)
              Flags (0x131) - PORT_MEMORY PORT_IO 16_BIT_DECODE POSITIVE_DECODE
              Range starts at 0x3120 for 0x20 bytes
            Entry 1 - DevicePrivate (0x81) Device Exclusive (0x1)
              Flags (0000) -
              Data - {0x00000001, 0x00000004, 0000000000}
            Entry 2 - Interrupt (0x2) Shared (0x3)
              Flags (0000) - LEVEL_SENSITIVE
              Level 0x8, Vector 0x81, Group 0, Affinity 0xf
...

Per visualizzare un nodo del dispositivo con un nome di servizio del disco, immettere il comando seguente:

!devnode 0 1 disco

0: kd> !devnode 0 1 disk
Dumping IopRootDeviceNode (= 0xffffe000002dbd30)
DevNode 0xffffe0000114fd30 for PDO 0xffffe00001159610
  InstancePath is "IDE\DiskST3250820AS_____________________________3.CHL___\5&14544e82&0&0.0.0"
  ServiceName is "disk"
  State = DeviceNodeStarted (0x308)
  Previous State = DeviceNodeEnumerateCompletion (0x30d)
...

L'output di !devnode 0 1 mostra l'indirizzo dell'oggetto dispositivo fisico (PDO) per il nodo. Copiare l'indirizzo di un oggetto dispositivo fisico (PDO) e immettere il comando seguente:

!devstack PdoAddress

Ad esempio: <PdoAddress>!devstack 0xffffe00001159610

0:000>0: kd> !devstack 0xffffe00001159610
  !DevObj           !DrvObj            !DevExt           ObjectName
  ffffe00001d50040  \Driver\partmgr    ffffe00001d50190  
  ffffe00001d51450  \Driver\disk       ffffe00001d515a0  DR0
  ffffe00001156e50  \Driver\ACPI       ffffe000010d8bf0

Per ottenere informazioni sul driver disk.sys, immettere il comando seguente:

0:000>0: kd> !drvobj disk 2
Driver object (ffffe00001d52680) is for:
 \Driver\disk
DriverEntry:   fffff800006b1270 disk!GsDriverEntry
DriverStartIo: 00000000
DriverUnload:  fffff800010b0b5c CLASSPNP!ClassUnload
AddDevice:     fffff800010aa110 CLASSPNP!ClassAddDevice

Dispatch routines:
[00] IRP_MJ_CREATE                      fffff8000106d160    CLASSPNP!ClassGlobalDispatch
[01] IRP_MJ_CREATE_NAMED_PIPE           fffff80002b0ab24    nt!IopInvalidDeviceRequest
[02] IRP_MJ_CLOSE                       fffff8000106d160    CLASSPNP!ClassGlobalDispatch
[03] IRP_MJ_READ                        fffff8000106d160    CLASSPNP!ClassGlobalDispatch
...
[1b] IRP_MJ_PNP                         fffff8000106d160    CLASSPNP!ClassGlobalDispatch

L'output di !drvobj mostra gli indirizzi delle routine dispatch. Ad esempio: CLASSPNP!ClassGlobalDispatch. Per impostare e verificare un punto di interruzione in ClassGlobalDispatch, immettere i comandi seguenti:

bu CLASSPNP! ClassGlobalDispatch

Beato

Immettere g per consentire l'esecuzione del computer di destinazione.

Se il computer di destinazione non si interrompe immediatamente nel debugger, eseguire alcune azioni nel computer di destinazione, ad esempio aprire Blocco note e salvare un file. Il computer di destinazione si interromperà nel debugger quando ClassGlobalDispatch viene chiamato. Per visualizzare l'analisi dello stack, immettere i comandi seguenti:

.Ricaricare

k

L'output è simile all'esempio seguente:
```
2: kd> k
Child-SP          RetAddr           Call Site
ffffd000`21d06cf8 fffff800`0056c14e CLASSPNP!ClassGlobalDispatch
ffffd000`21d06d00 fffff800`00f2c31d volmgr!VmReadWrite+0x13e
ffffd000`21d06d40 fffff800`0064515d fvevol!FveFilterRundownReadWrite+0x28d
ffffd000`21d06e20 fffff800`0064578b rdyboost!SmdProcessReadWrite+0x14d
ffffd000`21d06ef0 fffff800`00fb06ad rdyboost!SmdDispatchReadWrite+0x8b
ffffd000`21d06f20 fffff800`0085cef5 volsnap!VolSnapReadFilter+0x5d
ffffd000`21d06f50 fffff800`02b619f7 Ntfs!NtfsStorageDriverCallout+0x16
...
```
Per terminare la sessione di debug, immettere il comando seguente:

Qd

Riepilogo dei comandi

Comando Contenuto nel menu ?
.sympath (Imposta percorso simbolo)
Ricaricamento (modulo ricaricamento)
x (esaminare i simboli)
g (Vai)
dt (tipo di visualizzazione)
Comando Interrompi dal menu Debug
lm (elencare i moduli caricati)
k (backtrace dello stack di visualizzazione)
bu (Imposta punto di interruzione)
bl (elenco punti di interruzione)
bc (punto di interruzione non crittografato)
Comando Esegui istruzione nel menu Debug (F11)
!Processo
!Thread
!Devnode
!devstack
!drvobj
qd (esci e scollega)

Vedi anche

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