动态二进制翻译中的调试器研究

论文摘要

动态二进制翻译器采用运行时翻译的方法来动态生成可执行代码,而传统调试器只能被用来调试静态生成的代码,所以传统调试器无法被用来调试运行在动态二进制翻译平台之上的可执行程序。为了调试运行在动态二进制翻译平台之上的可执行程序,本文将提出一个构建在动态二进制翻译平台之中的调试器框架。调试器的实现与其所处的机器平台有着强烈的依赖关系,而动态二进制翻译平台又包含源机器端与目标机器端两种不同的指令集架构,因此动态二进制翻译平台调试器的实现将同时依赖于这两种机器平台。为了降低调试器与机器平台的耦合性,本文提出的调试器还具有可重定向性。本文创新性地提出了一种具有可重定性的,构建于动态二进制翻译平台之中的调试器框架。它在中间语言中加入一些调试器原语,降低了调试器对机器平台的依赖性,使得该框架可以很快地在新的翻译器中得到实现。它还在动态二进制翻译调试器领域引入回退执行、观察点和调试脚本等新的概念,使调试过程的消耗时间从十几倍运行时间降到两倍以内。通过在CrossBit平台的实现与验证,证明该技术能高效地帮助程序发现错误所在,提高系统的开发进度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 动态二进制翻译
• 1.1.2 调试器技术
• 1.2 关于本文
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 全文结构
• 第二章 动态二进制翻译和调试器
• 2.1 动态二进制翻译技术
• 2.2 具有可重定向性的动态二进制翻译平台CROSSBIT
• 2.2.1 系统架构
• 2.3 动态二进制翻译平台与调试器
• 2.3.1 传统调试器在动态二进制翻译平台中的局限
• 2.3.2 动态二进制翻译中的调试器的现状
• 2.4 本章小结
• 第三章 动态二进制翻译平台调试器
• 3.1 设计目标
• 3.1.1 可重定向性
• 3.1.2 回退执行
• 3.1.3 观察点
• 3.1.4 调试脚本
• 3.2 系统构架
• 3.2.1 通用调试器框架
• 3.2.2 映射表算法
• 3.2.3 回退执行算法
• 3.2.4 观察点算法
• 3.2.5 调试脚本算法
• 3.3 本章小结
• 第四章 调试器框架在CROSSBIT 中的实现与性能分析
• 4.1 调试器框架在CROSSBIT 中的实现
• 4.1.1 调试的流程
• 4.1.2 断点
• 4.1.3 查看寄存器内容
• 4.1.4 查看内存内容
• 4.1.5 单步执行
• 4.1.6 继续执行
• 4.2 性能分析
• 4.2.1 时间性能分析
• 4.2.2 实例分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 全文总结
• 5.2 未来工作
• 参考文献
• 致谢
• 参与课题及已发论文