[发明专利]计算机程序除错系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机程序处理系统及方法，特别是关于一种计算 机程序除错系统及方法。

背景技术

程序除错的目的是了解计算机程序执行的过程，以便纠正计算机程 序执行过程中出现的错误。目前Intel中央处理器提供一种除错方法， 该方法利用中央处理器内部的最后分支追踪寄存器(Last Branch Trace MSR)记录计算机程序执行的过程。该最后分支追踪寄存器只适用于 真实模式(real mode)、保护模式(protected mode)及虚拟86模式 (V86 mode)。当中央处理器在系统管理模式(System Management Mode，SMM)时，就不能利用最后分支追踪寄存器进行计算机程序的 除错。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种系统管理模式下的计算机程序除错 系统及方法。

一种计算机程序除错系统，用于中央处理器工作在在系统管理模式 下对原程序的执行过程进行追踪，该系统包括：追踪标志设置模块，用 于将中央处理器的标志寄存器的追踪标志设置为“1”；寄存器入栈模 块，用于在执行完原程序的一条指令后将除错过程中需要使用的寄存器 的值压入堆栈；操作码读取模块，用于读取原程序的下一条指令的操作 码并判断该下一条指令的类型；标志出栈处理模块，用于当原程序的下 一条指令是标志出栈指令时，将该标志出栈指令将要储存的追踪标志设 置为“1”；转移处理模块，用于当原程序的下一条指令是控制转移指 令并满足转移条件时，计算转移的起始地址及目的地址，并储存该起始 地址及目的地址；及寄存器出栈模块，用于将压入堆栈的寄存器的值弹 出堆栈并返回原程序。

一种计算机程序除错方法，用于中央处理器工作在系统管理模式下 对原程序的执行过程进行追踪，该方法包括步骤：(a)将中央处理器的 标志寄存器的追踪标志设置为“1”；(b)在执行完原程序的一条指令后 将除错过程中需要使用的寄存器的值压入堆栈；(c)读取原程序的下一 条指令的操作码并根据该操作码判断该下一条指令的类型；(d)若原程 序的下一条指令是标志出栈指令，则将该标志出栈指令要储存的追踪标 志设置为“1”，转到步骤(g)；(e)若原程序的下一条指令是控制转移指 令且满足转移条件，则计算转移的起始地址及目的地址，否则直接转到 步骤(g)；(f)储存所述起始地址及目的地址；及(g)将压入堆栈的寄存器 的值弹出堆栈并返回原程序。

本发明涉及的计算机程序除错系统及方法，其利用第1号中断及通 过分支追踪方法记录程序的执行过程，从而实现了在系统管理模式下的 计算机程序除错。

附图说明

图1为本发明程序除错系统的运行环境示意图。

图2为本发明程序除错系统的分支追踪方法示意图。

图3为本发明程序除错系统较佳实施例的功能模块图。

图4为本发明程序除错方法较佳实施例的流程图。

图5为堆栈中的标志寄存器、中断返回地址的示意图。

图6为堆栈中的调用返回地址、标志寄存器及中断返回地址的示意 图。

图7为堆栈中的调用返回地址、标志寄存器、中断返回地址及其他 寄存器的示意图。

图8为条件短转移指令、条件近转移指令的机器码、操作码、助记 符、转移条件及对应的目的地址、起始地址的示意图。

图9为无条件短转移指令、无条件近转移指令、无条件远转移指 令、近调用指令、远调用指令、近返回指令、远返回指令的机器码、操 作码、助记符、转移条件及对应的目的地址、起始地址的示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明计算机程序除错系统的运行环境示意图。该 计算机程序除错系统11运行在计算机1上，当计算机1中的中央处理 器(CPU，在图中未画出)工作在系统管理模式下时，计算机程序除错 系统11对计算机1上运行的原程序12的执行过程进行追踪。CPU内 部有多个寄存器，如标志寄存器(Flags)、代码段寄存器(CS)、指 令指针寄存器(IP)、计数寄存器(CX)(在图中均未画出)。