Отладка программы – это важный этап в ее разработке. Она позволяет выявлять и исправлять ошибки, которые могут возникнуть в процессе работы. Почему ошибки возникают? Ошибки могут возникать из-за некорректного алгоритма работы приложения или ошибок в коде, написанном программистом.
Часто при написании больших и сложных программ ошибки могут быть незаметными, и установление их источника может занять больше времени, чем написание самой программы. Здесь и подходит в роли нашего героя – пошаговый режим отладки программы.
Что такое пошаговый режим отладки?
Пошаговый режим отладки – это процесс пошагового выполнения программы при помощи специального инструмента отладки. Это позволяет программисту посмотреть, что происходит на каждом шаге программы. Он также предоставляет программисту возможность остановить выполнение программы на любом месте и идентифицировать ошибку.
Как включить пошаговый режим отладки?
Включение пошагового режима отладки программы зависит от того, какой язык программирования вы используете и какой инструмент отладки используете.
Debug или пошаговая отладка программ
Рассмотрим на примере двух языков программирования – C# и Python.
В C# пошаговый режим отладки может быть активирован во время выполнения программы при помощи комбинации клавиш «F10» или «F11». Это означает, что вы можете пошагово выполнить каждую строку кода в вашем проекте и убедиться в его правильности. Вы можете использовать F10, чтобы перейти на следующую строку кода, а F11, чтобы «зайти» в функцию.
В Python включение пошагового режима отладки осуществляется с помощью pdb (Python Debugger). Вы можете включить эту функцию, добавив строку кода import pdb; pdb.set_trace() в любом месте файла и запустив программу. На этом этапе вы сможете контролировать выполнение программы как в C#, используя команды n (next), s (step), c (continue) и т. д.
Как использовать пошаговый режим отладки?
Как только вы включите пошаговый режим отладки, вы можете использовать команды инструмента отладки для управления выполнением вашей программы.
– Next (или F10) – переходит к следующей строке кода. Если следующая строка содержит вызов функции, управление будет передано этой функции целиком. Если вы находитесь внутри функции, эта команда просто переходит к следующей строке кода функции.
– Step (или F11) – переходит внутрь текущей функции. Если текущее местоположение находится внутри функции, этот шаг выполняется внутри функции. Если текущее местоположение находится на строке, содержащей вызов функции, эта команда переходит на местоположение вызова функции и останавливается до ее завершения.
– Continue – продолжает выполнение программы до тех пор, пока не достигнет точки остановки или до конца программы.
– Breakpoint – это инструмент, который позволяет программисту установить точку остановки в коде. Как только программа исполняется до заданной точки остановки, выполнение программы останавливается.
– Watch – включает отслеживание изменений переменных во время выполнения программы. Это позволяет программистам проверять значение переменной, а также следить за ее изменениями в процессе работы программы.
Уроки Python / Как отлаживать код в Пайтон / Программирование
– Stack Trace – предоставляет программисту информацию о порядке вызова функций и вызовах методов.
Пошаговый режим отладки – отличный инструмент для выявления ошибок в программном коде. Он помогает программисту понимать, что происходит во время выполнения программы, и использовать эту информацию, чтобы определить и устранить ошибки. Хотя процесс отладки может быть длительным и трудоемким, пошаговый режим отладки здесь, чтобы сделать его проще и менее страшным.
Он может быть необходим в случае, если вы столкнулись с непонятной ошибкой в своей программе, не можете найти источник ошибки или просто хотите убедиться в том, что ваш код работает должным образом. Используйте его – и ваша работа станет куда более продуктивной.
Похожие записи:
- Как настроить автоматическое включение/выключение компьютера?
- Как настроить автоматическое включение-выключение виртуальных машин в VMware?
- Как настроить автоматическое включение/выключение виртуальной машины в VMware?
- Включение/выключение сетевых адаптеров, Windows
- Включение и выключение таблиц стилей
Источник: qaa-engineer.ru
Пошаговое выполнение программы
Режим пошагового выполнения предназначен для отладки программы. Для выполнения одного шага (одной строки) программы следует нажать клавишу F8 или кнопку (шаг без входа в подпрограмму), либо клавишу F7 или кнопку (шаг со входом в подпрограмму). Для выполнения программы до данной строки следует установить на нее курсор и нажать клавишу F4или кнопку .
Прервать программу, находящуюся в режиме пошагового выполнения, можно с помощью комбинации клавиш Ctrl-F2 или кнопки . Если программа находится в режиме пошагового выполнения, то ее можно выполнить до конца, нажав F9.
Если программа не запущена и в активном окне находится текст модуля, то при нажатии клавиши F4 в активном окне начинает выполняться программа, отмеченная точкой на вкладке.
Секции инициализации и финализации модулей трассируются только при пошаговом выполнении со входом в подпрограмму. Таким образом, трассировка секций инициализации модулей начинается, если нажать F7 при запуске программы, а трассировка секций финализации модулей — если нажать F8, когда курсор стоит на заключительном end программы. Трассировка обработчиков событий запрещена.
Окно отладки
Окно отладки позволяет просматривать во время пошагового исполнения программы значения переменных (рис.3). По умолчанию оно располагается в правом верхнем углу окна редактора и имеет следующий вид:
Рис. 3. Окно отладки Паскаль ABC
Для добавления переменной или выражения в окно отладки следует нажать комбинацию клавиш Ctrl-F5 или кнопку . Можно также перетащить из редактора в окно отладки выделенное выражение или при активном окне отладки нажать клавишу Ins. Допускаются выражения, содержащие функции, в т.ч. и определенные в программе (такие функции не должны иметь побочного эффекта, т.е. не должны менять значения глобальных переменных).
Окно отладки включается/выключается нажатием комбинации клавиш Ctrl-Shift-W.
Для удаления строки из окна отладки следует выделить эту строку и нажать клавишу Del или воспользоваться командой контекстного меню окна отладки.
Для изменения строки в окне отладки следует дважды щелкнуть на ней.
Для очистки окна отладки следует нажать комбинацию клавиш Ctrl-Del или воспользоваться командой контекстного меню окна отладки.
Если выражение неверно, его вычисление вызывает ошибку или в данном контексте недоступны некоторые переменные, то при выполнении программы в столбце «Значение» появляется сообщение «нельзя вычислить».
Команды меню «Сервис»
Команды меню «Сервис» облегчают выполнение заданий из электронного задачника Programming Taskbook, а также заданий для исполнителей Робот и Чертежник.
Для просмотра заданий из задачника Programming Taskbook в демонстрационном режиме используется комбинация клавиш Shift-Ctrl-D или кнопка . Для создания шаблона программы для выполнения задания используется комбинация клавиш Shift-Ctrl-L или кнопка . Для просмотра результатов выполнения заданий используется комбинация клавиш Shift-Ctrl-R или кнопка .
Источник: arhivinfo.ru
— Прерывание микропроцессора в ЭВМ
· Лекция 6. Прерывание микропроцессора в ЭВМ. Архитектура и организация ЭВМ Рассматриваются основные вопросы, связанные с организацией работы ЭВМ при обработке прерываний, а также особенности системы прерываний в персональной ЭВМ.
Организация обработки прерываний в ЭВМ Прерывание — это прекращение выполнения текущей команды или текущей последовательности команд для обработки некоторого события специальной программой — обработчиком прерывания, с последующим возвратом к выполнению прерванной программы. Событие может быть вызвано особой ситуацией, сложившейся при выполнении программы, или сигналом от внешнего устройства.
Прерывание используется для быстрой реакции процессора на особые ситуации, возникающие при выполнении программы и взаимодействии с внешними устройствами. Механизм прерывания обеспечивается соответствующими аппаратно-программными средствами компьютера. Любая особая ситуация, вызывающая прерывание, сопровождается сигналом, называемым запросом прерывания (ЗП).
Запросы прерываний от внешних устройств поступают в процессор по специальным линиям, а запросы, возникающие в процессе выполнения программы, поступают непосредственно изнутри микропроцессора. Механизмы обработки прерываний обоих типов схожи. Рассмотрим функционирование компьютера при появлении сигнала запроса прерывания, опираясь в основном на обработку аппаратных прерываний (рис 1). Рис. 1. Выполнение прерывания в компьютере: tр — время реакции процессора на запрос прерывания; tс — время сохранения состояния прерываемой программы и вызова обработчика прерывания; tв — время восстановления прерванной программы
Рекомендуемые материалы
Тест 2 верен на 95%
Программирование и алгоритмизация
Ответы на экзамен верны на 100%
Программирование и алгоритмизация
220 169 руб.
Лабораторная работа № 8 + ОТЧЁТ
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
Лабораторная работа № 7 + ОТЧЁТ
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
Программирование и алгоритмизация
Вариан 24 — ДЗ №3 — Программирование на С++ с использованием классов
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
500 290 руб.
После появления сигнала запроса прерывания ЭВМ переходит к выполнению программы — обработчика прерывания. Обработчик выполняет те действия, которые необходимы в связи с возникшей особой ситуацией. Например, такой ситуацией может быть нажатие клавиши на клавиатуре компьютера. Тогда обработчик должен передать код нажатой клавиши из контроллера клавиатуры в процессор и, возможно, проанализировать этот код. По окончании работы обработчика управление передается прерванной программе. Время реакции — это время между появлением сигнала запроса прерывания и началом выполнения прерывающей программы (обработчика прерывания) в том случае, если данное прерывание разрешено к обслуживанию. Время реакции зависит от момента, когда процессор определяет факт наличия запроса прерывания. Опрос запросов прерываний может проводиться либо по окончании выполнения очередного этапа команды (например, считывание команды, считывание первого операнда и т.д.), либо после завершения каждой команды программы. Первый подход обеспечивает более быструю реакцию, но при этом необходимо при переходе к обработчику прерывания сохранять большой объем информации о прерываемой программе, включающей состояние буферных регистров процессора, номера завершившегося этапа и т.д. При возврате из обработчика также необходимо выполнить большой объем работы по восстановлению состояния процессора. Во втором случае время реакции может быть достаточно большим. Однако при переходе к обработчику прерывания требуется запоминание минимального контекста прерываемой программы (обычно это счетчик команд и регистр флагов). В настоящее время в компьютерах чаще используется распознавание запроса прерывания после завершения очередной команды. Время реакции определяется для запроса с наивысшим приоритетом. Глубина прерывания — максимальное число программ, которые могут прерывать друг друга. Глубина прерывания обычно совпадает с числом уровней приоритетов, распознаваемых системой прерываний. Работа системы прерываний при различной глубине прерываний (n) представлена на (рис 2).Здесь предполагается, что с увеличением номера запроса прерывания увеличивается его приоритет. 
Рис. 2. Работа системы прерываний при различной глубине прерываний Без учета времени реакции, а также времени запоминания и времени восстановления: t11+t12=t1, t21+t22=t2. Прерывания делятся на аппаратные и программные Аппаратные прерывания используются для организации взаимодействия с внешними устройствами. Запросы аппаратных прерываний поступают на специальные входы микропроцессора. Они бывают: 1. маскируемые, которые могут быть замаскированы программными средствами компьютера; 2. немаскируемые, запрос от которых таким образом замаскирован быть не может. Программные прерывания вызываются следующими ситуациями: 1. особый случай, возникший при выполнении команды и препятствующий нормальному продолжению программы (переполнение, нарушение защиты памяти, отсутствие нужной страницы в оперативной памяти и т.п.); 2. наличие в программе специальной команды прерывания INT n, используемой обычно программистом при обращениях к специальным функциям операционной системы для ввода-вывода информации. Каждому запросу прерывания в компьютере присваивается свой номер (тип прерывания), используемый для определения адреса обработчика прерывания. При поступлении запроса прерывания компьютер выполняет следующую последовательность действий: 1. определение наиболее приоритетного незамаскированного запроса на прерывание (если одновременно поступило несколько запросов); 2. определение типа выбранного запроса; 3. сохранение текущего состояния счетчика команд и регистра флагов; 4. определение адреса обработчика прерывания по типу прерывания и передача управления первой команде этого обработчика; 5. выполнение программы — обработчика прерывания; 6. восстановление сохраненных значений счетчика команд и регистра флагов прерванной программы; 7. продолжение выполнения прерванной программы. Этапы 1-4 выполняются аппаратными средствами ЭВМ автоматически при появлении запроса прерывания. Этап 6 также выполняется аппаратно по команде возврата из обработчика прерывания. Задача программиста — составить программу — обработчик прерывания, которая выполняла бы действия, связанные с появлением запроса данного типа, и поместить адрес начала этой программы в специальной таблице адресов прерываний. Программа-обработчик, как правило, должна начинаться с сохранения состояния тех регистров процессора, которые будут ею изменяться, и заканчиваться восстановлением состояния этих регистров. Программа-обработчик должна завершаться специальной командой, указывающей процессору на необходимость возврата в прерванную программу. Распознавание наличия сигналов запроса прерывания и определение наиболее приоритетного из них может проводиться различными методами. Рассмотрим один из них. Цепочечная однотактная система определения приоритета запроса прерывания На рис. 3 приведена схема, обеспечивающая получение номера наиболее приоритетного запроса прерывания из присутствующих в компьютере на момент подачи сигнала опроса («дейзи-цепочка») Данная схема используется для анализа запросов аппаратных прерываний. Приоритет запросов прерываний (ЗПi) уменьшается с уменьшением номера запроса. В тот момент, когда компьютер должен определить наличие и приоритет внешнего аппаратного прерывания (обычно после окончания выполнения каждой команды), процессор выдает сигнал опроса. Если на входе ЗП3 присутствует сигнал высокого уровня (есть запрос), то на элементе 11 формируется общий сигнал наличия запроса прерывания и дальнейшее прохождение сигнала опроса блокируется. Если ЗП3=0, то анализируется сигнал ЗП2 и так далее. На шифраторе (элемент 12) формируется номер поступившего запроса прерывания. Этот номер передается в процессор лишь при наличии общего сигнала запроса прерывания. Такая структура позволяет быстро анализировать наличие сигнала запроса прерывания и определять наиболее приоритетный запрос из нескольких присутствующих в данный момент. Распределение приоритетов запросов прерываний внешних устройств осуществляется путем их физической коммутации по отношению к процессору. Указание приоритетов — жесткое и не может быть программно изменено. Изменение приоритетов возможно только путем физической перекоммутации устройств. 
Рис. 3. Схема определения номера наиболее приоритетного запроса прерывания Обработка прерываний в персональной ЭВМ Микропроцессоры типа х86 имеют два входа запросов внешних аппаратных прерываний:
- NMI — немаскируемое прерывание, используется обычно для запросов прерываний по нарушению питания;
- INT — маскируемое прерывание, запрос от которого можно программным образом замаскировать путем сброса флага IF в регистре флагов.
Рис. 4. Структура контроллера приоритетных прерываний
Единственный вход запроса маскируемых прерываний микропроцессора не позволяет подключить к нему напрямую сигналы запросов от большого числа различных внешних устройств, которые входят в состав современного компьютера: таймера, клавиатуры, «мыши», принтера, сетевой карты и т.д. Для их подключения к одному входу INT микропроцессора используется контроллер приоритетных прерываний (рис. 4). Его функции:
- восприятие и фиксация запросов прерываний от внешних устройств;
- определение незамаскированных запросов среди поступивших запросов;
- проведение арбитража: выделение наиболее приоритетного запроса из незамаскированных запросов в соответствии с установленным механизмом назначения приоритетов;
- сравнение приоритета выделенного запроса с приоритетом запроса, который в данный момент может обрабатываться в микропроцессоре, формирование сигнала запроса на вход INT микропроцессора в случае, если приоритет нового запроса выше;
- передача в микропроцессор по шине данных типа прерывания, выбранного в процессе арбитража, для запуска соответствующей программы — обработчика прерывания; это действие выполняется по сигналу разрешения прерывания INTA от микропроцессора, который выдается в случае, если прерывания в регистре флагов микропроцессора не замаскированы (IF=1).
Переход к соответствующему обработчику прерывания осуществляется (в реальном режиме работы микропроцессора) посредством таблицы векторов прерываний. Эта таблица (рис. 5) располагается в самых младших адресах оперативной памяти, имеет объем 1 Кбайт и содержит значения сегментного регистра команд (CS) и указателя команд (IP) для 256 обработчиков прерываний.
Рис. 5. Структура таблицы векторов прерываний
Обращение к элементам таблицы осуществляется по 8-разрядному коду — типу
прерывания (таблица 1)
Тип прерывания
Источник прерывания
Источник: studizba.com