Существует версия Windows, называемая отладочной сборкой (checked build), которая доступна только подписчикам MSDN Operating Systems. Это перекомпилированный исходный код Windows с выставленным флажком времени компиляции DBG (включает условный код отладки и трассировки).
Кроме того, чтобы было проще понять машинный код, не производится последующая обработка двоичных кодов Windows, оптимизирующая расположение кода для быстрого выполнения. (См. раздел «Debugging Performance-Optimized Code» вфайлесправки Debugging Tools for Windows.)
В первую очередь отладочная сборка предназначена для помощи разработчикам драйверов устройств, потому что в ней выполняются более строгие проверки на наличие ошибок в функциях режима ядра, вызываемых драйверами устройств или другим системным кодом. Например, если драйвер (или какой-нибудь другой фрагмент кода, выполняемого в режиме ядра) осуществляет неверный вызов системной функции, которая ведет проверку аргументов (например, запрос спин-блокировки на неправильном уровне прерывания), система при обнаружении проблемы останавливает выполнение, не допуская разрушения какой-нибудь структуры данных и возможной в последующем аварии системы.
Эксперимент: Определение факта запуска отладочной сборки.
Чтобы вывести на экран информацию о том, какая именно сборка запущена, отладочная или поступающая в продажу (которая называется свободной), встроенного средства не существует. Но эта информация доступна через свойство «Debug» класса Win32_OperatingSystem инструментария управления WindowsManagementInstrumentation (WMI). Значение этого свойства выводится с помощью следующего примера сценария Microsoft Visual Basic:
strComputer = "."
Set objWMIService = GetObject("winmgmts:" _
& "{impersonationLevel=impersonate}!\\" & strComputer & "\root\cimv2")
Set colOperatingSystems = objWMIService.ExecQuery _
("SELECT * FROM Win32_OperatingSystem")
For Each objOperatingSystem in colOperatingSystems
Wscript.Echo "Заголовок: " & objOperatingSystem.Caption
Wscript.Echo "Отладка: " & objOperatingSystem.Debug
Wscript.Echo "Версия: " & objOperatingSystem.Version
Next
Чтобы увидеть его в работе, наберите предыдущий код и сохраните его в файле.
C:\>cscript osversion.vbs
При запуске сценария на экран будет выведена следующая информация:
Сервер сценариев Windows (Microsoft R) версия 5.8
Корпорация Майкрософт (Microsoft Corp.), 1996-2001. Все права защищены.
Заголовок: Microsoft Windows 7 Ultimate
Отладка: Ложь
Версия: 6.1.7600
Эта система запущена не из отладочной сборки, поскольку показанный здесь флажок отладки не установлен, то есть имеет значение False (Ложь).
Основная часть дополнительного кода в исполняемых файлах отладочной версии является результатом использования макроса ASSERT и (или) макроса NT_ASSERT, которые определены в заголовочном файле WDK Wdm.h и описаны в WDK-документации. Макрос проверяет условие (например, приемлемость структуры данных или параметра), и если выражение вычисляется в FALSE, макрос вызывает функцию RtlAssert, работающую в режиме ядра, которая вызывает функцию DbgPrintEx для отправки текста отладочного сообщения в предназначенный для этого сообщения буфер.
Если подключен отладчик ядра, это сообщение выводится автоматически вместе с вопросом пользователю о том, что делать в связи с сообщением об отказе (установить контрольную точку, проигнорировать, завершить процесс или завершить поток). Если система не была запущена с отладчиком ядра (с использованием параметра отладки в базе данных конфигурации загрузки — Boot Configuration Database, BCD) и отладчик ядра не подключен, неудачное выполнение теста утверждения — ASSERT приведет к ошибке проверки системы.
Перечень проверок ASSERT, проводимых некоторыми подпрограммами поддержки ядра, приводится в разделе «Checked Build ASSERTs» WDK-документации.
Отладочная сборка может также пригодиться системным администраторам своей дополнительной подробной информационной трассировкой, которая может быть включена для некоторых компонентов. (Подробныеинструкцииданывстатьебазызнаний Microsoft «HOWTO: Enable Verbose Debug Tracing in Various Drivers and Subsystems».)
Этот информационный вывод отправляется во внутренний буфер отладочных сообщений с использованием ранее упомянутой функции DbgPrintEx. Для просмотра отладочных сообщений можно либо подключить к целевой системе отладчик ядра (что требует загрузки целевой системы в отладочном режиме), воспользовавшись после этого командой !dbgprint при осуществлении отладки локального ядра, либо воспользоваться средством Dbgview.exeиз набора Sysinternals(www.microsoft.com/technet/sysinternals).
Чтобы воспользоваться отладочной версией операционной системы необязательно устанавливать всю отладочную сборку. Достаточно в обычную поставляемую установку скопировать отладочную версию образа ядра (Ntoskrnl.exe) и соответствующую HAL-библиотеку (Hal.dll).
Преимущество такого подхода заключается в том, что драйверы устройств и другие фрагменты кода ядра получают строгий контроль, присущий отладочной сборке без необходимости запуска работающих медленнее отладочных версий всех компонентов системы. Подробныеинструкцииприведенывразделе «Installing Just the Checked Operating System and HAL» WDK-документации.
И наконец, отладочная сборка может также пригодиться для тестирования кода, выполняемого в пользовательском режиме, что обусловлено только лишь разницей в синхронизации системы. (Причина в том, что в ядре проводятся дополнительные проверки и компоненты скомпилированы без оптимизации.)
Зачастую ошибки многопоточной синхронизации связаны с особыми условиями ее организации. При запуске тестов на системе, где работает отладочная сборка (или, как минимум, отладочная версия ядра и соответствующая HAL-библиотека), сам факт другой синхронизации всей системы может выявить скрытые ошибки синхронизации, которые не проявляют себя на системах их обычных комплектов поставки.