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Zeal8bit OS在Emulator中的單步調(diào)試

2023-07-08 23:34 作者:timfang1990 0人讀過 | 我要投稿

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本文介紹了如何在網(wǎng)頁Emulator中設(shè)置單步調(diào)試Zeal8bit OS的詳細(xì)操作步驟，結(jié)合Zeal8bit OS源碼可以更加高效、直觀地理解OS的執(zhí)行流程。

這幾天開始閱讀Zeal8bit OS（以下簡稱ZOS）源碼，發(fā)現(xiàn)Z80匯編閱讀起來還是比較困難的，畢竟自己僅有8086/8088匯編的基礎(chǔ)，還是很多年前在大學(xué)課堂學(xué)的，這么多年不用早忘得差不多了。

現(xiàn)在去網(wǎng)上搜索Z80匯編能找到的資料也非常有限，畢竟是80年代的CPU了，這極大地加大了我閱讀源碼的難度。不過還好有ChatGPT可以幫忙分析整段晦澀難懂的代碼，勉強(qiáng)支撐著我能將源碼閱讀下去。

但是即使有現(xiàn)代科技加持，面對流程稍微復(fù)雜點(diǎn)的代碼，總會(huì)出現(xiàn)看了這段忘了前面的尷尬局面。比如，閱讀到driver_init代碼時(shí)，HL寄存器一直被高頻使用，其寄存器的值也一直在不斷更新，往往閱讀到子程序后開始使用HL寄存器，結(jié)果忘了HL寄存器保存的內(nèi)存地址值指向哪里，結(jié)果還要往前翻找到子程序調(diào)用的地方再次查看，這極大地影響了源碼閱讀理解效率（driver_init過程啃了一個(gè)禮拜都沒有吃透，效率實(shí)在太低下了）。

翻看Emulator的介紹（網(wǎng)址：https://github.com/Zeal8bit/Zeal-WebEmulator/），發(fā)現(xiàn)這個(gè)Web Emulator有單步調(diào)試的功能：

這讓我眼前一亮，如果能把單步調(diào)試搞起來，那就能實(shí)時(shí)追蹤各個(gè)寄存器和內(nèi)存的值，理解源碼的效率直接起飛，豈不美哉？終于，在一番折騰之后（畢竟Zeal8bit大神沒有詳細(xì)給出Emulator使用步驟，各種功能使用全靠自己摸索），終于搞定了Emulator單步調(diào)試ZOS的過程，在此把詳細(xì)設(shè)置步驟分享出來~

1 環(huán)境及所需工具

Linux/Mac OSx
z88dk-dis工具

2 操作步驟

Step 1. OS bin文件和z88dk-dis工具準(zhǔn)備

z88dk-dis是一款能將z80的機(jī)器碼反解析成匯編代碼的工具（詳細(xì)介紹：https://github.com/z88dk/z88dk/wiki/Tool-z88dk-dis）。在我們安裝z80dk-asm工具鏈的時(shí)候，其實(shí)已經(jīng)將z88dk-dis工具安裝上了。z88dk-dis工具安裝和OS bin build詳細(xì)過程見:

Zeal8bit操作系統(tǒng)Build & Run In Emulator （基于Ubuntu）

Zeal8bit操作系統(tǒng)Build & Run In Emulator （基于macOS）

以下步驟以MAC OSx系統(tǒng)中的操作為例。

Step 2. Disassemble Code Dump

在Zeal-8-bit-OS目錄下執(zhí)行命令：

z88dk-dis -o 0 -x build/os.map build/os_with_romdisk.img > disassemble.dump

這條命令的含義是：參照build/os.map中的各個(gè)symbol映射表，將ZOS bin文件build/os_with_romdisk.img中的機(jī)器碼從地址0處開始反匯編，并保存到文件disassemble.dump文件中。這樣，Web Emulator就可以獲得bin文件對應(yīng)的反匯編文件，啟用單步調(diào)試功能了。

Step 4. 文件載入及斷點(diǎn)設(shè)置

將os_with_romdisk.img和disassemble.dump讀入到Web Emulator中，并點(diǎn)擊Read file(s)按鈕，直至下方的OS binary和Symbols兩個(gè)Items前面打上綠色的勾。

然后在Emulator右上方Breakpoints輸入框中輸入斷點(diǎn)，斷點(diǎn)可以是具體的指令的內(nèi)存地址也可以是反匯編文件disassemble.dump中的label。比如我輸入反匯編文件中的label 'zos_drivers_init'然后按下Enter鍵，Emulator自動(dòng)給我轉(zhuǎn)換成了指令內(nèi)存地址，并設(shè)置斷點(diǎn)。