Introdução ao WinDbg (modo kernel)

Artigo
08/26/2024

WinDbg é um depurador de modo kernel e modo de usuário que está incluído nas Ferramentas de depuração para Windows. Este artigo fornece exercícios para ajudar você a começar a usar o WinDbg como um depurador de modo kernel.

Para obter informações sobre como conseguir as Ferramentas de depuração para Windows, consulte Baixar e instalar o depurador do Windows WinDbg. Depois de instalar as ferramentas de depuração, localize os diretórios de instalação para as versões de 64 bits (x64) e 32 bits (x86) das ferramentas. Por exemplo:

C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x86

Configurar uma depuração no modo kernel

Um ambiente de depuração no modo kernel normalmente tem dois computadores, o computador host e o computador de destino. O depurador é executado no computador host, e o código que está sendo depurado é executado no computador de destino. O host e o destino são conectados por um cabo de depuração.

Os depuradores do Windows aceitam os seguintes tipos de cabo:

Ethernet
USB 3.0
Serial (também chamado de modem nulo)

Para velocidade e confiabilidade, você deve usar um cabo Ethernet com um hub de rede local. O diagrama a seguir ilustra um host e um computador de destino conectados para depuração com um cabo Ethernet.

Diagrama mostrando os computadores host e de destino conectados via Ethernet para depuração.

Uma opção para versões mais antigas do Windows é usar um cabo direto, como um cabo serial.

Diagrama que ilustra os computadores host e de destino conectados usando um cabo de depuração para depuração.

Para obter detalhes sobre como configurar os computadores host e de destino, consulte Como configurar a depuração no modo kernel manualmente.

Máquina virtual ― VM

Para obter informações sobre como conectar um depurador a uma máquina virtual Hyper-V, consulte Como configurar a depuração de rede de uma máquina virtual - KDNET.

Estabelecer uma sessão de depuração no modo kernel

Depois de configurar o host e o computador de destino e conectá-los usando um cabo de depuração, você pode estabelecer uma sessão de depuração no modo kernel. Siga as instruções no mesmo tópico que você usou para configurar. Por exemplo, se você decidir configurar o host e os computadores de destino para depuração via Ethernet, poderá encontrar instruções para estabelecer uma sessão de depuração no modo kernel no seguinte artigo:

Como configurar a depuração automática do kernel de rede KDNET

Introdução ao uso do WinDbg

No computador host, abra o WinDbg e estabeleça uma sessão de depuração no modo kernel com o computador de destino.
Para abrir o arquivo CHM da documentação do depurador, vá para o menu Ajuda e selecione Conteúdo. A documentação do depurador também está disponível online em Ferramentas de depuração para Windows.
Quando você estabelecer uma sessão de depuração no modo kernel, o WinDbg poderá interromper o computador de destino automaticamente. Se o WinDbg não interromper, acesse o menu Depuração e selecione Interromper.
Na linha de comando na parte inferior da janela do WinDbg, digite o seguinte comando:

.sympath srv*

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:
```
Symbol search path is: srv*
Expanded Symbol search path is: cache*;SRV*https://msdl.microsoft.com/download/symbols
```
O caminho de pesquisa de símbolo informa ao WinDbg onde procurar arquivos de símbolo (PDB). O depurador precisa de arquivos de símbolo para obter informações sobre módulos de código, como nomes de função e nomes de variáveis.

Digite o seguinte comando, que diz ao WinDbg para fazer sua localização inicial e o carregamento de arquivos de símbolo:

.reload

Para ver uma lista dos módulos carregados, insira o seguinte comando:

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:

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)
...

Para iniciar o computador de destino em execução, digite o seguinte comando:

g
Para interromper novamente, acesse o menu Depuração e selecione Interromper.

Digite o seguinte comando para examinar o tipo de dado _FILE_OBJECT no módulo nt:

dt nt!_FILE_OBJECT

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:

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

Digite o seguinte comando para examinar alguns dos símbolos no módulo nt:

x nt!*CreateProcess*

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:

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>
...

Digite o seguinte comando para colocar um ponto de interrupção em MmCreateProcessAddressSpace:

bu nt!MmCreateProcessAddressSpace

Para verificar se o ponto de interrupção está definido, digite o seguinte comando:

bl

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:
```
0:000>0: kd> bu nt!MmCreateProcessAddressSpace
0: kd> bl
0 e fffff800`02e03904     0001 (0001) nt!MmCreateProcessAddressSpace
```
Digite g para permitir que o computador de destino seja executado.

Se o computador de destino não interromper o depurador imediatamente, execute algumas ações no computador de destino (por exemplo, abra o Bloco de Notas). O computador de destino interromperá o depurador quando MmCreateProcessAddressSpace for chamado. Para ver o rastreamento de pilha, digite os seguintes comandos:

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:

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

No menu Exibir, selecione Desmontagem.

No menu Depurar, selecione Depurar parcialmente (ou pressione F10). Insira os comandos da etapa mais algumas vezes enquanto observa a janela Desmontagem.
Limpe o ponto de interrupção digitando o seguinte comando:

bc *

Digite g para permitir que o computador de destino seja executado. Para interromper novamente, acesse o menu Depurar e selecione Interromper ou pressione CTRL + Interromper.

Para ver uma lista de todos os processos, digite o seguinte comando:

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:

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

Copie o endereço de um processo e digite o seguinte comando:

!process Address 2

Por exemplo: !process ffffe00000d5290 2

A saída mostra os threads no 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

Copie o endereço de um thread e digite o seguinte comando:

!thread Address

Por exemplo: !thread ffffe00000e6d080

A saída mostra informações sobre o thread individual.

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
...

Para ver todos os nós de dispositivo na árvore de dispositivos Plug and Play, digite o seguinte comando:

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)
...

Para ver os nós do dispositivo e seus recursos de hardware, digite o seguinte comando:

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
...

Para ver um nó de dispositivo que tenha um nome de serviço de disco, digite o seguinte comando:

!devnode 0 1 disk

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)
...

A saída de !devnode 0 1 mostra o endereço do objeto de dispositivo físico (PDO) para o nó. Copie o endereço de um objeto de dispositivo físico (PDO) e digite o seguinte comando:

!devstack PdoAddress

Por exemplo: <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

Para obter informações sobre o disk.sys do driver, digite o seguinte comando:

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

A saída de !drvobj mostra endereços de rotinas de despacho. Por exemplo, CLASSPNP!ClassGlobalDispatch. Para definir e verificar um ponto de interrupção no ClassGlobalDispatch, digite os seguintes comandos:

bu CLASSPNP!ClassGlobalDispatch

bl

Digite g para permitir que o computador de destino seja executado.

Se o computador de destino não interromper o depurador imediatamente, execute algumas ações no computador de destino (por exemplo, abra o Bloco de Notas e salve o arquivo). O computador de destino interromperá o depurador quando ClassGlobalDispatch for chamado. Para ver o rastreamento de pilha, digite os seguintes comandos:

.reload

k

A saída deverá ser semelhante ao seguinte exemplo:
```
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
...
```
Para encerrar a sessão de depuração, digite o seguinte comando:

qd

Resumo dos comandos

Comando Contents no menu Ajuda
.sympath (Definir caminho do símbolo)
.reload (Módulo de recarregamento)
x (Examinar símbolos)
g (Ir)
dt (Tipo de exibição)
Comando Break no menu Depurar
lm (Listar módulos carregados)
k (Backtrace de pilha de exibição)
bu (Definir ponto de interrupção)
bl (Lista de pontos de interrupção)
bc (Desmarcar ponto de interrupção)
Comando Step Into no menu Depurar (F11)
!process
!thread
!devnode
!devstack
!drvobj
qd (Sair e desanexar)

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