WinDbg ドライバーの概要 (ユーザー モード)

WinDbg は、Debugging Tools for Windows に含まれているカーネルモードおよびユーザーモードのデバッガーです。 ここでは、ユーザーモードのデバッガーとして WinDbg の使用を開始する際に役立つ実践的な演習を提供します。

Debugging Tools for Windows を取得する方法については、「Debugging Tools for Windows (WinDbg、KD、CDB、NTSD)」を参照してください。

デバッグ ツールをインストールしたら、64 ビット (x64) および 32 ビット (x86) バージョンのツールのインストール ディレクトリを検索します。 次に、例を示します。

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

メモ帳を起動して WinDbg をアタッチする

  1. インストール ディレクトリに移動し、WinDbg.exe を開きます。

  2. [ファイル] メニューで [実行可能ファイルを開く] を選択します。 [実行可能ファイルを開く] ダイアログ ボックスで、notepad.exeを含むフォルダー (通常は C:\Windows\System32) に移動します。 [ファイル名] に「notepad.exe」と入力します。 [Open] を選択します。

    screen shot of windbg after starting notepad.

  3. WinDbg ウィンドウの下の方にあるコマンド ラインに、次のコマンドを入力します。

    .sympath srv*

    出力は次のようになります。

    Symbol search path is: srv*
    Expanded Symbol search path is: cache*;SRV
    

    シンボルの検索パスにより、シンボル (PDB) ファイルを検索する場所が WinDbg に指示されます。 デバッガーには、コード モジュール (関数名、変数名など) に関する情報を取得するために、シンボル ファイルが必要です。

    次のコマンドを入力します。これは、シンボル ファイルの最初の検索と読み込みを実行するように WinDbg に指示します。

    .reload

  4. Notepad.exe モジュールのシンボルを表示するには、次のコマンドを入力します。

    x notepad!*

    メモ 出力が表示されない場合は、「 .reload 」と再入力します。

    main を含む Notepad.exe モジュール内のシンボルを表示するには、次のようなシンボルの検証コマンドを使用して、マスクに一致するモジュールを一覧表示します。

    x notepad!wWin*

    出力は次のようになります。

    00007ff6`6e76b0a0 notepad!wWinMain (wWinMain)
    00007ff6`6e783db0 notepad!wWinMainCRTStartup (wWinMainCRTStartup)
    
  5. notepad!wWinMain にブレークポイントを設定するには、次のコマンドを入力します。

    bu notepad!wWinMain

    ブレークポイントが設定されたことを確認するには、次のコマンドを入力します。

    bl

    出力は次のようになります。

    0 e Disable Clear  00007ff6`6e76b0a0     0001 (0001)  0:**** notepad!wWinMain
    
  6. メモ帳の実行を開始するには、次のコマンドを入力します。

    g

    メモ帳は、WinMain 関数に至るまで実行された後、デバッガーが中断されます。

    Breakpoint 0 hit
    notepad!wWinMain:
    00007ff6`6e76b0a0 488bc4          mov     rax,rsp
    

    メモ帳プロセスに読み込まれているコード モジュールの一覧を表示するには、次のコマンドを入力します。

    lm

    出力は次のようになります。

    0:000> lm
    start             end                 module name
    00007ff6`6e760000 00007ff6`6e798000   notepad    (pdb symbols)          C:\ProgramData\Dbg\sym\notepad.pdb\BC04D9A431EDE299D4625AD6201C8A4A1\notepad.pdb
    00007ff8`066a0000 00007ff8`067ab000   gdi32full   (deferred)             
    00007ff8`067b0000 00007ff8`068b0000   ucrtbase   (deferred)             
    00007ff8`06a10000 00007ff8`06aad000   msvcp_win   (deferred)             
    00007ff8`06ab0000 00007ff8`06ad2000   win32u     (deferred)             
    00007ff8`06b40000 00007ff8`06e08000   KERNELBASE   (deferred)             
    00007ff8`07220000 00007ff8`072dd000   KERNEL32   (deferred)             
    00007ff8`07420000 00007ff8`07775000   combase    (deferred)             
    00007ff8`07820000 00007ff8`079c0000   USER32     (deferred)             
    00007ff8`079c0000 00007ff8`079f0000   IMM32      (deferred)             
    00007ff8`07c00000 00007ff8`07c2a000   GDI32      (deferred)             
    00007ff8`08480000 00007ff8`085ab000   RPCRT4     (deferred)             
    00007ff8`085b0000 00007ff8`0864e000   msvcrt     (deferred)             
    00007ff8`08c40000 00007ff8`08cee000   shcore     (deferred)             
    00007ff8`08db0000 00007ff8`08fa5000   ntdll      (pdb symbols)          C:\ProgramData\Dbg\sym\ntdll.pdb\53F12BFE149A2F50205C8D5D66290B481\ntdll.pdb
    00007fff`f8580000 00007fff`f881a000   COMCTL32   (deferred)    
    

    スタック トレースを表示するには、次のコマンドを入力します。

    k

    出力は次のようになります。

    0:000> k
    00 000000c8`2647f708 00007ff6`6e783d36     notepad!wWinMain
    01 000000c8`2647f710 00007ff8`07237034     notepad!__scrt_common_main_seh+0x106
    02 000000c8`2647f750 00007ff8`08e02651     KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x14
    03 000000c8`2647f780 00000000`00000000     ntdll!RtlUserThreadStart+0x21
    
  7. メモ帳の実行を再度開始するには、次のコマンドを入力します。

    g

  8. メモ帳を中断するには、 [ファイル] メニューから [中断] を選択します。

  9. ZwWriteFile でブレークポイントを設定して確認するには、次のコマンドを入力します。

    bu ntdll!ZwWriteFile

    bl

  10. g」を入力して、メモ帳の実行を再度開始します。 メモ帳ウィンドウで、何らかのテキストを入力し、 [ファイル] メニューから [保存] を選択します。 実行中のコードは、ZwCreateFile まで来ると、中断されます。 スタック トレースを表示するには、「k」を入力します。

    screen shot of stack trace in windbg.

    コマンド ラインの左側にある [WinDbg] ウィンドウで、プロセッサ番号とスレッド番号に注目してください。 この例では、現在のプロセッサ番号は 0、現在のスレッド番号は 11 になっています。 したがって、スレッド 11 のスタック トレース (プロセッサ 0 で実行されている) を見ていることになります。

  11. メモ帳プロセス内のすべてのスレッドの一覧を表示するには、次のコマンド (チルダ) を入力します。

    ~

    出力は次のようになります。

    0:011> ~
       0  Id: 5500.34d8 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262c4000 Unfrozen
       1  Id: 5500.3960 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262c6000 Unfrozen
        2  Id: 5500.5d68 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262c8000 Unfrozen
        3  Id: 5500.4c90 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262ca000 Unfrozen
        4  Id: 5500.4ac4 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262cc000 Unfrozen
        5  Id: 5500.293c Suspend: 1 Teb: 000000c8`262ce000 Unfrozen
        6  Id: 5500.53a0 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262d0000 Unfrozen
        7  Id: 5500.3ca4 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262d4000 Unfrozen
        8  Id: 5500.808 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262da000 Unfrozen
       10  Id: 5500.3940 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262dc000 Unfrozen
     . 11  Id: 5500.28b0 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262de000 Unfrozen
       12  Id: 5500.12bc Suspend: 1 Teb: 000000c8`262e0000 Unfrozen
       13  Id: 5500.4c34 Suspend: 1 Teb: 000000c8`262e2000 Unfrozen
    

    この例では、インデックス 0 - 13 の 14 個のスレッドがあります。

  12. スレッド 0 のスタック トレースを確認するには、次のコマンドを入力します。

    ~0s

    k

    出力は次のようになります。

    0:011> ~0s
    0:011> ~0s
    win32u!NtUserGetProp+0x14:
    00007ff8`06ab1204 c3              ret
    0:000> k
     # Child-SP          RetAddr               Call Site
    00 000000c8`2647bd08 00007ff8`07829fe1     win32u!NtUserGetProp+0x14
    01 000000c8`2647bd10 00007fff`f86099be     USER32!GetPropW+0xd1
    02 000000c8`2647bd40 00007ff8`07d12f4d     COMCTL32!DefSubclassProc+0x4e
    03 000000c8`2647bd90 00007fff`f8609aba     SHELL32!CAutoComplete::_EditWndProc+0xb1
    04 000000c8`2647bde0 00007fff`f86098b7     COMCTL32!CallNextSubclassProc+0x9a
    05 000000c8`2647be60 00007ff8`0782e858     COMCTL32!MasterSubclassProc+0xa7
    06 000000c8`2647bf00 00007ff8`0782de1b     USER32!UserCallWinProcCheckWow+0x2f8
    07 000000c8`2647c090 00007ff8`0782d68a     USER32!SendMessageWorker+0x70b
    08 000000c8`2647c130 00007ff8`07afa4db     USER32!SendMessageW+0xda
    
  13. デバッグを終了し、メモ帳プロセスからデタッチするには、次のコマンドを入力します。

    qd

独自のアプリケーションを起動し、WinDbg をアタッチする

この小さなコンソール アプリケーションを作成してビルドしたとします。

...
void MyFunction(long p1, long p2, long p3)
{
    long x = p1 + p2 + p3;
    long y = 0;
    y = x / p2;
}

void main ()
{
    long a = 2;
    long b = 0;
    MyFunction(a, b, 5);
}

この演習では、ビルドされたアプリケーション (MyApp.exe) とシンボル ファイル (MyApp.pdb) が C:\MyApp\x64\Debug 内にあることを前提としています。 また、アプリケーションのソース コードが C:\MyApp\MyApp にあり、ターゲット コンピューターがMyApp.exeコンパイルされていることを前提としています。

  1. WinDbg を開きます。

  2. [ファイル] メニューで [実行可能ファイルを開く] を選択します。 [実行可能ファイルを開く] ダイアログ ボックスで、C:\MyApp\x64\Debug に移動します。 [ファイル名] に「MyApp.exe」と入力します。 [Open] を選択します。

  3. 次のコマンドを入力します。

    .symfix

    .sympath+ C:\MyApp\x64\Debug

    これで、アプリケーションのシンボルとソース コードの検索場所が WinDbg で認識されるようになりました。 この場合、シンボルにはソース ファイルへの完全修飾パスがあるため、.srcpath でソース コードの場所を設定する必要はありません。

  4. 次のコマンドを入力します。

    .reload

    bu MyApp!main

    g

    アプリケーションが、その main 関数まで来ると、デバッガーが中断されます。

    WinDbg により、ソース コードとコマンド ウィンドウが表示されます。

    screen shot of source code in windbg.

  5. [デバッグ] メニューで、 [ステップ イン] を選択します (または F11 キーを押します)。 MyFunction にステップ インするまで、ステップ実行を続行します。 行 y = x / p2 にステップ インすると、アプリケーションがクラッシュし、デバッガーが中断されます。 出力は次のようになります。

    (1450.1424): Integer divide-by-zero - code c0000094 (first chance)
    First chance exceptions are reported before any exception handling.
    This exception may be expected and handled.
    MyApp!MyFunction+0x44:
    00007ff6`3be11064 f77c2428    idiv  eax,dword ptr [rsp+28h] ss:00000063`2036f808=00000000
    
  6. 次のコマンドを入力します。

    !analyze -v

    WinDbg により、問題の分析が表示されます (この場合は 0 による除算)。

    FAULTING_IP:
    MyApp!MyFunction+44 [c:\myapp\myapp\myapp.cpp @ 7]
    00007ff6`3be11064 f77c2428        idiv    eax,dword ptr [rsp+28h]
    
    EXCEPTION_RECORD:  ffffffffffffffff -- (.exr 0xffffffffffffffff)
    ExceptionAddress: 00007ff63be11064 (MyApp!MyFunction+0x0000000000000044)
       ExceptionCode: c0000094 (Integer divide-by-zero)
      ExceptionFlags: 00000000
    NumberParameters: 0
    ...
    STACK_TEXT:  
    00000063`2036f7e0 00007ff6`3be110b8 : ... : MyApp!MyFunction+0x44
    00000063`2036f800 00007ff6`3be1141d : ... : MyApp!main+0x38
    00000063`2036f840 00007ff6`3be1154e : ... : MyApp!__tmainCRTStartup+0x19d
    00000063`2036f8b0 00007ffc`b1cf16ad : ... : MyApp!mainCRTStartup+0xe
    00000063`2036f8e0 00007ffc`b1fc4629 : ... : KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0xd
    00000063`2036f910 00000000`00000000 : ... : ntdll!RtlUserThreadStart+0x1d
    
    STACK_COMMAND: dt ntdll!LdrpLastDllInitializer BaseDllName ;dt ntdll!LdrpFailureData ;.cxr 0x0 ;kb
    
    FOLLOWUP_IP:
    MyApp!MyFunction+44 [c:\myapp\myapp\myapp.cpp @ 7]
    00007ff6`3be11064 f77c2428        idiv    eax,dword ptr [rsp+28h]
    
    FAULTING_SOURCE_LINE:  c:\myapp\myapp\myapp.cpp
    
    FAULTING_SOURCE_FILE:  c:\myapp\myapp\myapp.cpp
    
    FAULTING_SOURCE_LINE_NUMBER:  7
    
    FAULTING_SOURCE_CODE:  
         3: void MyFunction(long p1, long p2, long p3)
         4: {
         5:     long x = p1 + p2 + p3;
         6:     long y = 0;
    >    7:  y = x / p2;
         8: }
         9:
        10: void main ()
        11: {
        12:     long a = 2;
    ...
    

コマンドのまとめ

関連項目

WinDbg ドライバーの概要 (カーネル モード)

デバッガーの操作

デバッグの手法

Debugging Tools for Windows (WinDbg、KD、CDB、NTSD)

WinDbg プレビューを使用したデバッグ