Установка Debugging Tools for Windows

Debugging Tools for Windows — Инструменты отладки кода операционных систем Windows. Представляют собой набор свободно распространяемых программ от Microsoft, предназначенных для отладки кода пользовательского режима и режима ядра: приложений, драйверов, служб, модулей ядра. В состав инструментария входят отладчики консольного и GUI- режимов, утилиты для работы с символами, файлами, процессами, утилиты для обеспечения удаленной отладки. Инструментарий содержит в себе утилиты, с помощью которых можно находить причины сбоев в различных компонентах системы. Debugging Tools for Windows с определенного момента недоступны для скачивания в форме автономного дистрибутива и входят в состав Windows SDK (Windows Software Development Kit). Набор инструментальных средств Windows SDK, в свою очередь, доступен в виде части программы подписки MSDN или же может быть свободно загружен в качестве отдельного дистрибутива с сайта msdn.microsoft.com. По заявлению разработчиков, последняя и самая актуальная версия Debugging Tools for Windows содержится именно в Windows SDK.

Debugging Tools for Windows обновляются и выкладываются в публичный доступ достаточно часто и процесс этот никак не зависит от выпуска операционных систем. Поэтому, периодически проверяйте наличие новых версий.

Давайте теперь посмотрим, что же, в частности, позволяют нам средства Debugging Tools for Microsoft Windows:

• Отлаживать локальные приложения, службы (сервисы), драйвера и ядро;
• Отлаживать по сети удаленные приложения, службы (сервисы), драйвера и ядро;
• Отлаживать работающие приложения в режиме реального времени;
• Анализировать файлы дампов памяти приложений, ядра и системы в целом;
• Работать с системами на базе архитектур x86/x64/Itanium;
• Отлаживать программы пользовательского режима и режима ядра;

Доступны следующие версии Debugging Tools for Windows: 32-bit x86, Intel Itanium, 64-bit x64. Нам потребуются две из них: x86 либо x64.

Доступны несколько способов установки Debugging Tools for Windows, в данной же статье мы будем рассматривать лишь основные из них:

• Установка посредством web-инсталлятора.
• Установка Debugging Tools for Windows с ISO-образа Windows SDK.
• Установка Debugging Tools for Windows непосредственно из пакетов dbg_amd64.msi / dbg_x86.msi .

Остается неясен еще во какой момент, зачем мне инсталлировать отладочный инструментарий на компьютер? Зачастую ведь сталкиваешься с ситуацией, когда вмешательство в рабочую среду крайне нежелательно! И уж тем более что инсталляция нового продукта, то есть внесение изменений в реестр/файлы системы, может быть совершенно недопустима. Примерами могут служить критически-важные сервера. Почему бы разработчикам не продумать вариант с портабельными (portable) версиями приложений, не требующих установки?
От версии к версии процесс установки пакета Debugging Tools for Windows претерпевает некоторые изменения. Давайте теперь перейдем непосредственно к процессу установки и рассмотрим способы, которыми можно установить инструментарий.

Установка Debugging Tools for Windows при помощи web-инсталлятора

Переходим на страницу Архив Windows SDK и находим раздел под названием Windows 10 и ниже пункт «Windows 10 SDK (10586) и эмулятор устройства с Windows 10 Mobile (Майкрософт) (версия 10586.11)».

Щелкаем по пункту УСТАНОВИТЬ ПАКЕТ SDK . После щелчка скачиваем и запускаем файл sdksetup.exe , который и инициирует процесс онлайн-установки Windows SDK. На начальном этапе инсталятор проверит наличие в системе установленного пакета .NET Framework последней версии (в данный момент это 4.5). Если пакет отсутствует, что будет предложена установка и по окончании выполнена перезагрузка станции. Сразу после перезагрузки, на этапе авторизации пользователя, стартует процесс инсталляции уже непосредственно Windows SDK.

Зачастую, при выборе всех без исключения компонентов пакета, в процессе установки могут возникнуть ошибки. В этом случае рекомендуется устанавливать компоненты выборочно, минимально необходимый набор.

После завершения инсталляции Debugging Tools for Windows расположение файлов отладки при данном методе инсталляции у нас будет следующим:

• 64-битные версии: C:\Program Files (x86)\Windows Kits\x.x\Debuggers\x64
• 32-битные версии: C:\Program Files (x86)\Windows Kits\x.x\Debuggers\x86

* где x.x — определенная версия комплекта разработки;
Заметили, что версии 8 и выше, пути инсталляции заметно отличаются от классических для всех предыдущих версий средств отладки?

Огромным плюсом данного способа установки Debigging Tools for Windows является установка версий отладочных средств сразу всех архитектур.

Установка Debugging Tools for Windows с ISO-образа Windows SDK

Данный метод подразумевает установку Debugging Tools for Windows с использованием полного инсталляционного образа Windows SDK (Software Developers Kit). До определенного времени, скачать образ ISO для соответствующей системы можно было на странице Архив Windows SDK. Однако, в данный момент, получить ISO-образ SDK можно через запуск web-инсталлятора sdksetup.exe , и выбора пункта Download the Windows Software Development Kit в стартовом окне инсталлятора:

Как было выяснено, предыдущий метод установки при помощи веб-инсталлятора достаточно капризен и зачастую завершается ошибкой. На чистых системах устанавливается без проблем, однако на достаточно уже нагруженных возникают многочисленные проблемы. Если у Вас именно такой случай, то воспользуйтесь данным методом.

Соответственно, на странице необходимо подобрать требуемый дистрибутив, для меня (да и думаю для многих) в данный момент это «Пакет Windows SDK для Windows 7 и .NET Framework 4» и чуть ниже нажать на ссылку «Получить ISO-образ DVD-диска».

При работе с сайтом msdn.microsoft.com советую воспользоваться браузером Internet Explorer, поскольку были замечены случаи неработоспособности конкурирующих продуктов!

Далее у нас имеется выбор между тремя вариантами образа:

Имя	Назначение
GRMSDK_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой x86 (32-битных).
GRMSDKIAI_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой ia64.
GRMSDKX_EN_DVD.iso	Образ SDK для систем с архитектурой x64 (64-битных).

Соответственно, необходимо выбрать исключительно по необходимости. Обычно разрядность Debugging Tools for Windows совпадает с разрядностью системы. У меня исследуемые системы, в основном, 64-битные, поэтому я в большинстве случаев скачиваю образ для 64-битной системы GRMSDKX_EN_DVD.iso .
Затем, после скачивания образа, нам необходимо с имеющимся ISO-образом как-то работать. Традиционным способом является, конечно же, запись компакт-диска, но ведь это достаточно долгий и иногда затратный метод. Предлагаю воспользоваться бесплатными утилитами по созданию в системе виртуальных дисковых устройств. Лично я для этой цели предпочитаю пользоваться программой DEAMON Tools Lite. У кого-то могут быть и другие предпочтения, более прямые или легковесные утилиты, на вкус и цвет, как говорится.. После инсталляции DAEMON Tools Lite, я просто щелкаю два раза на файл образа GRMSDKX_EN_DVD.iso и в системе у меня появляется новый виртуальный компакт диск:

Уже затем двойным щелчком активирую автозагрузку и запускаю инсталляцию Windows SDK:

Когда подходит очередь выбирать устанавливаемые компоненты из списка, то отключаем абсолютно все опции кроме помеченных на скриншоте. Это поможет избежать ненужных нам сейчас ошибок.

Все именно так, на скриншоте отмечено две опции: «Windows Performance Toolkit» и «Debugging Tools for Windows». Выбирайте обе, потому как Windows Performance Toolkit Вам непременно пригодится в работе! Далее, после нажатия кнопки «Next» инсталляция продолжается в обычном режиме. И в конце вы увидите надпись «Installation Complete».
По окончании инсталляции рабочие директории комплекта Debugging Tools for Windows будут следующими:

• Для версии x86: C:\Program Files (x86)\Debugging Tools for Windows (x86)
• Для версии x64: C:\Program Files\Debugging Tools for Windows (x64)

На этом установку Debugging Tools for Windows можно считать оконченной.

Установка Debugging Tools for Windows через .msi файл

В случае возникновения проблем при инсталляции Debugging Tools for Windows двумя предыдущими способами, у нас в запасе остается еще один, самый надежный и проверенный временем, выручавший, так сказать, не раз. Когда-то, до интеграции в Windows SDK, Debugging Tools for Windows были доступны в виде отдельного инсталлятора .msi, который и сейчас можно найти, однако уже в недрах дистрибутива Windows SDK. Поскольку у нас на руках имеется уже ISO-образ Windows SDK, то мы можем не монтировать его в систему, а просто открыть при помощи всем уже хорошо знакомого архиватора WinRAR, ну или любого другого продукта, работающего с содержимым ISO-дисков.

После открытия образа нам необходимо пройти в каталог «Setup», находящийся в корне и далее выбрать одну из директорий:

• Для установки 64-битной версии: \Setup\WinSDKDebuggingTools_amd64 и распаковать из этого каталога файл dbg_amd64.msi .
• Для установка 32-битной версии: \Setup\WinSDKDebuggingTools и распаковать из этого каталога файл dbg_x86.msi .

Далее, запускаем распакованный только что .msi файл и стартуем установку Debugging Tools for Windows.

По окончании инсталляции рабочие директории комплекта Debugging Tools for Windows будут следующими:

• Для версии x86: C:\Program Files (x86)\Debugging Tools for Windows (x86)
• Для версии x64: C:\Program Files\Debugging Tools for Windows (x64)

На этом установку Debugging Tools for Windows можно считать выполненной.

Дополнительные сведения

Не знаю с чем это связано, быть может с моей невнимательностью, но после инсталляции Отладочных средств для Windows, инсталлятор не прописывает в системную переменную пути Path путь к каталогу с отладчиком. Это накладывает определенные ограничения на запуск различных отладочных задач напрямую из консоли. Поэтому, в случае отсутствия пути, я самостоятельно прописываю в окне Переменные среды путь к отладочным средствам:

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

* В вашем случае пути могут отличаться как по причине использования ОС другой разрядности, так и по причине использования SDK другой версии.

Утилиты пакета Debugging Tools for Windows могут работать в качестве переносных приложений, достаточно просто скопировать с рабочей системы каталог Microsoft Windows Performance Toolkit и использовать его в качестве портабельной версии на рабочем сервере. Но не забывайте учитывать разрядность системы!! Если Вы даже произвели полную инсталляцию пакета на критически-важную систему, то работать можно начинать прямо после инсталляции, перезагрузка не требуется.

Состав Debugging Tools for Windows

И теперь напоследок приведем состав Debugging Tools for Windows:

How to: Debug Windows Service Applications

A service must be run from within the context of the Services Control Manager rather than from within Visual Studio. For this reason, debugging a service is not as straightforward as debugging other Visual Studio application types. To debug a service, you must start the service and then attach a debugger to the process in which it is running. You can then debug your application by using all of the standard debugging functionality of Visual Studio.

You should not attach to a process unless you know what the process is and understand the consequences of attaching to and possibly killing that process. For example, if you attach to the WinLogon process and then stop debugging, the system will halt because it can’t operate without WinLogon.

You can attach the debugger only to a running service. The attachment process interrupts the current functioning of your service; it doesn’t actually stop or pause the service’s processing. That is, if your service is running when you begin debugging, it is still technically in the Started state as you debug it, but its processing has been suspended.

After attaching to the process, you can set breakpoints and use these to debug your code. Once you exit the dialog box you use to attach to the process, you are effectively in debug mode. You can use the Services Control Manager to start, stop, pause and continue your service, thus hitting the breakpoints you’ve set. You can later remove this dummy service after debugging is successful.

This article covers debugging a service that’s running on the local computer, but you can also debug Windows Services that are running on a remote computer. See Remote Debugging.

Debugging the OnStart method can be difficult because the Services Control Manager imposes a 30-second limit on all attempts to start a service. For more information, see Troubleshooting: Debugging Windows Services.

To get meaningful information for debugging, the Visual Studio debugger needs to find symbol files for the binaries that are being debugged. If you are debugging a service that you built in Visual Studio, the symbol files (.pdb files) are in the same folder as the executable or library, and the debugger loads them automatically. If you are debugging a service that you didn’t build, you should first find symbols for the service and make sure they can be found by the debugger. See Specify Symbol (.pdb) and Source Files in the Visual Studio Debugger. If you’re debugging a system process or want to have symbols for system calls in your services, you should add the Microsoft Symbol Servers. See Debugging Symbols.

To debug a service

Build your service in the Debug configuration.

Install your service. For more information, see How to: Install and Uninstall Services.

Start your service, either from Services Control Manager, Server Explorer, or from code. For more information, see How to: Start Services.

Start Visual Studio with administrative credentials so you can attach to system processes.

(Optional) On the Visual Studio menu bar, choose Tools, Options. In the Options dialog box, choose Debugging, Symbols, select the Microsoft Symbol Servers check box, and then choose the OK button.

On the menu bar, choose Attach to Process from the Debug or Tools menu. (Keyboard: Ctrl+Alt+P)

The Processes dialog box appears.

Select the Show processes from all users check box.

In the Available Processes section, choose the process for your service, and then choose Attach.

The process will have the same name as the executable file for your service.

The Attach to Process dialog box appears.

Choose the appropriate options, and then choose OK to close the dialog box.

You are now in debug mode.

Set any breakpoints you want to use in your code.

Access the Services Control Manager and manipulate your service, sending stop, pause, and continue commands to hit your breakpoints. For more information about running the Services Control Manager, see How to: Start Services. Also, see Troubleshooting: Debugging Windows Services.

Debugging Tips for Windows Services

Attaching to the service’s process allows you to debug most, but not all, the code for that service. For example, because the service has already been started, you cannot debug the code in the service’s OnStart method or the code in the Main method that is used to load the service this way. One way to work around this limitation is to create a temporary second service in your service application that exists only to aid in debugging. You can install both services, and then start this dummy service to load the service process. Once the temporary service has started the process, you can use the Debug menu in Visual Studio to attach to the service process.

Try adding calls to the Sleep method to delay action until you’re able to attach to the process.

Try changing the program to a regular console application. To do this, rewrite the Main method as follows so it can run both as a Windows Service and as a console application, depending on how it’s started.

How to: Run a Windows Service as a console application

Add a method to your service that runs the OnStart and OnStop methods:

Rewrite the Main method as follows:

In the Application tab of the project’s properties, set the Output type to Console Application.

Choose Start Debugging (F5).

To run the program as a Windows Service again, install it and start it as usual for a Windows Service. It’s not necessary to reverse these changes.

In some cases, such as when you want to debug an issue that occurs only on system startup, you have to use the Windows debugger. Download the Windows Driver Kit (WDK) and see How to debug Windows Services.