Débogueur

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Un débogueur (ou débugueur, de l'anglais debugger) est un logiciel qui aide un développeur à analyser les bugs d'un programme. Pour cela, il permet d'exécuter le programme pas-à-pas, d'afficher la valeur des variables à tout moment, de mettre en place des points d'arrêt sur des conditions ou sur des lignes du programme ...

Il s'agit de l'application à la programmation informatique du processus de troubleshooting.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le programme à débuguer est exécuté à travers le débogueur et s'exécute normalement. Le débogueur offre alors au programmeur la possibilité d'observer et de contrôler l'exécution du programme, en lui permettant par divers moyens de l'observer, de la stopper (mettre en pause l'exécution du programme) et de la changer. Par exemple, la pile d’exécution et le contenu des variables en mémoire peuvent être observés, et la valeur des variables peut être changé pour altérer le flot de contrôle du programme afin, par exemple, de déterminer la cause d'une défaillance.

Quand l'exécution d'un programme est stoppée, le débogueur affiche la position courante d'exécution dans le code source original pour le débogage formel (en) et le débogage au niveau source. Le débogueur de bas niveau ou de niveau machine montre la ligne désassemblée.

De nombreux debogueurs permettent, en plus de l'observation de l'état des registres processeurs et de la mémoire, de les modifier avant de rendre la main au programme débogué. Ils peuvent alors être utilisés pour localiser certaines protections logicielles et les désactiver, amenant à la conception d'un crack. Ainsi, certains logiciels, connaissant le fonctionnement des débogueurs et voulant empêcher de telles modifications, mettent en place des techniques antidébogage (anti debugging tricks).

Techniques[modifier | modifier le code]

Les outils offerts par les débogueurs dépendent essentiellement du langage de programmation (utilisé pour développer le programme à déboguer) pour lequel il a été conçu. Néanmoins, la grande majorité des débogueurs offrent des outils similaires.

Outils pour stopper (mettre en pause) l'exécution du programme[modifier | modifier le code]

  • commande d'arrêt manuel : le programmeur peut décider à tout moment de stopper l'exécution
  • point d'arrêt : placé à un endroit spécifique du programme (généralement dans le code source), il indique au débogueur d'arrêter l'exécution lorsqu'elle atteindra cet endroit
  • point d'arrêt conditionné : comme le point d'arrêt, mais avec une condition supplémentaire (comme le nombre de passages sur ce point d'arrêt par exemple)
  • point d'observation (watch) : permet d'arrêter l'exécution du programme sur la condition de la modification d'une variable

Outils pour piloter l'exécution du programme[modifier | modifier le code]

  • pas-à-pas : exécution instruction par instruction
    • pas-à-pas sommaire : une instruction est exécutée, dans le programme principal, à chaque fois que le programmeur le demande
    • pas-à-pas détaillé : comme le pas-à-pas sommaire, sauf que le pas-à-pas entre aussi dans les fonctions
    • avec cadencement : à intervalles périodiques, une instruction est exécutée (cela permet de ralentir l'exécution du programme afin qu'elle puisse être suivie de près par l'œil humain)
  • redémarrage de la fonction courante (drop frame) : abandon de l'exécution actuelle de la fonction courante et démarrage d'une nouvelle exécution de la fonction courante
  • retour en arrière : revenir à l'instruction précédente, en retrouvant l'état précédent (fonctionnalité assez rare)

Outils pour observer l'état du programme[modifier | modifier le code]

  • observation d'une variable
  • observation d'une zone mémoire
  • observation d'un registre du microprocesseur
  • observation de la pile d'appel (backtrace)
  • observation du code source avec point d'exécution actuel
  • observation du code assembleur (sauf langage interprété) avec point d'exécution actuel
  • trace : permet d'observer des informations en différé, sans stopper l'exécution du programme

En outre, le débogueur permet généralement de modifier l'état du programme, lorsque son exécution est stoppée :

Débug à distance, débug croisé[modifier | modifier le code]

Le debug croisé, ou debogage croisé, consiste à débuguer un logiciel à distance et souvent pour une architecture cible différente du poste de développement.

Débogueur Noyau[modifier | modifier le code]

Le déboguage d'un Noyau ou d'un pilote d'un système d'exploitation nécessite des outils adaptés à cette tâche particulièrement sensible. En particulier, ce déboguage se fait habituellement à distance par liaison série (mais parfois par Ethernet) car le débogueur prenant le contrôle total du noyau, la machine cible devient alors inutilisable (se fige totalement à chaque point d'arrêt).

Voir par exemple le débogueur kgdb intégré au noyau Linux.

Débogueurs connus[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Jonathan B. Rosenberg, How Debuggers Work: Algorithms, Data Structures, and Architecture, John Wiley & Sons, (ISBN 0-471-14966-7)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Ladebug Debugger Manual : Compaq Tru64 UNIX Version 5.1A or higher », sur tru64unix.compaq.com,‎ juin 2001 (consulté en 7 décembre 2012)
  2. (en) « The Perl Debugger(s) », sur perl.org,‎ 7 décembre 2012 (consulté en 7 décembre 2012)
  3. (en) « HP WDB », sur www2.hp.com,‎ 7 décembre 2012 (consulté en 7 décembre 2012)