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Zhang Yin Kui - Software debugging [2008, PDF, CHN]

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Software debugging
Год издания: 2008
Автор: Zhang Yin Kui / 张银奎
Жанр или тематика: отладка
Издательство: 电子工业出
ISBN: 978-7-121-06407-4
Язык: Китайский
Формат: PDF
Качество: Отсканированные страницы
Интерактивное оглавление: Да
Количество страниц: 1030
Описание: 围绕如何实现高效调试这一主题,本书深入系统地介绍了以调试器为 核心的各种软件调试技术。本书共30章,分为6篇。第1篇介绍了软件调试 的概况和简要历史。第2篇以英特尔架构(IA)的CPU为例,介绍了计算机系 统的硬件核心所提供的调试支持,包括异常、断点指令、单步执行标志、 分支监视、JTAG和MCE等。第3篇以Windows操作系统为例,介绍了计算机系 统的软件核心中的调试设施,包括内核调试引擎、用户态调试子系统、异 常处理、验证器、错误报告、事件追踪、故障转储、硬件错误处理等。第4 篇以Visual C/C++编译器为例,介绍了生产软件的主要工具的调试支持, 重点讨论了编译期检查、运行期检查及调试符号。第5篇讨论了软件的可调 试性,探讨了如何在软件架构设计和软件开发过程中加入调试支持,使软 件更容易被调试。在前5篇内容的基础上,第6篇首先介绍了调试器的发展 历史、典型功能和实现方法,然后全面介绍了WinDBG调试器,包括它的模 块结构、工作模型、使用方法和主要调试功能的实现细节。 本书是对软件调试技术在过去50年中所取得成就的全面展示,也是对 作者本人在软件设计和系统开发第一线奋战10多年的经验总结。本书理论 与实践紧密结合,选取了大量具有代表性和普遍意义的技术细节进行讨论 ,是学习软件调试技术的宝贵资料,适合每一位希望深刻理解软件和自由 驾驭软件的人阅读,特别是从事软件开发、测试、支持的技术人员和有关 的研究人员。

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第1篇 绪论 1
第1章 软件调试基础 3
1.1 简介 3
1.2 基本特征 6
1.3 简要历史 8
1.4 分类 12
1.5 调试技术概览 15
1.6 错误与缺欠 20
1.7 与软件工程的关系 24
1.8 本章总结 26
第2篇 CPU的调试支持 27
第2章 CPU基础 29
2.1 指令和指令集 29
2.2 IA-32处理器 32
2.3 CPU的操作模式 38
2.4 寄存器 40
2.5 理解保护模式 46
2.6 段机制 50
2.7 分页机制(Paging) 55
2.8 系统概貌 62
2.9 本章总结 64
第3章 中断和异常 65
3.1 概念和差异 65
3.2 异常的分类 67
3.3 异常例析 69
3.4 中断/异常优先级 72
3.5 中断/异常处理 73
3.6 本章总结 74
第4章 断点和单步执行 75
4.1 软件断点 75
4.2 硬件断点 83
4.3 陷阱标志 95
4.4 实模式调试器例析 100
4.5 本章总结 105
第5章 分支记录和性能监视 107
5.1 分支监视概览 107
5.2 使用寄存器的分支记录 108
5.3 使用内存的分支记录 113
5.4 DS示例:CpuWhere 117
5.5 性能监视 123
5.6 本章总结 132
第6章 机器检查架构(MCA) 133
6.1 奔腾处理器的机器检查机制 134
6.2 MCA 135
6.3 编写MCA软件 141
6.4 本章总结 145
第7章 JTAG调试 147
7.1 简介 147
7.2 JTAG原理 149
7.3 JTAG应用 154
7.4 IA-32处理器的JTAG支持 156
7.5 本章总结 161
第3篇 操作系统的调试支持 163
第8章 Windows概要 165
8.1 简介 165
8.2 进程和进程空间 167
8.3 内核模式和用户模式 176
8.4 架构和系统部件 184
8.5 本章总结 192
第9章 用户态调试模型 193
9.1 概览 193
9.2 采集调试消息 196
9.3 发送调试消息 200
9.4 调试子系统服务器(XP之后) 203
9.5 调试子系统服务器(XP之前) 210
9.6 比较两种模型 219
9.7 NTDLL中的调试支持例程 221
9.8 调试API 224
9.9 本章总结 226
第10章 用户态调试过程 227
10.1 调试器进程 227
10.2 被调试进程 231
10.3 从调试器中启动被调试程序 234
10.4 附加到已经启动的进程 240
10.5 处理调试事件 243
10.6 中断到调试器 251
10.7 输出调试字符串 259
10.8 终止调试会话 266
10.9 本章总结 271
第11章 中断和异常管理 273
11.1 中断描述符表 273
11.2 异常的描述和登记 280
11.3 异常分发过程 284
11.4 结构化异常处理(SEH) 290
11.5 向量化异常处理(VEH) 302
11.6 本章总结 308
第12章 未处理异常和JIT调试 309
12.1 简介 309
12.2 默认的异常处理器 311
12.3 未处理异常过滤函数 318
12.4 应用程序错误对话框 328
12.5 JIT调试和Dr. Watson 334
12.6 顶层异常过滤函数 340
12.7 Dr. Watson 343
12.8 DRWTSN32的日志文件 347
12.9 用户态转储文件 351
12.10 本章总结 357
第13章 硬错误和蓝屏 359
13.1 硬错误提示 359
13.2 蓝屏终止(BSOD) 366
13.3 系统转储文件 371
13.4 分析系统转储文件 374
13.5 辅助的错误提示方法 380
13.6 配置错误提示机制 384
13.7 防止滥用错误提示机制 389
13.8 本章总结 390
第14章 错误报告 391
14.1 WER 1.0 392
14.2 系统错误报告 395
14.3 WER服务器端 397
14.4 WER 2.0 399
14.5 CER 403
14.6 本章总结 404
第15章 日志 405
15.1 日志简介 405
15.2 ELF的架构 406
15.3 ELF的数据组织 409
15.4 察看和使用ELF日志 413
15.5 CLFS的组成和原理 414
15.6 CLFS的使用方法 416
15.7 本章总结 420
第16章 事件追踪 421
16.1 简介 421
16.2 ETW的架构 422
16.3 提供ETW消息 424
16.4 控制ETW会话 425
16.5 消耗ETW消息 427
16.6 格式描述 428
16.7 NT Kernel Logger 432
16.8 Global Logger Session 436
16.9 Crimson API 440
16.10 本章总结 443
第17章 WHEA 445
17.1 目标和架构 445
17.2 错误源 450
17.3 错误处理过程 452
17.4 错误持久化 457
17.5 注入错误 459
17.6 本章总结 459
第18章 内核调试引擎 461
18.1 概览 462
18.2 连接 465
18.3 启用 475
18.4 初始化 478
18.5 内核调试协议 483
18.6 与内核交互 492
18.7 建立和维持连接 502
18.8 本地内核调试 509
18.9 本章总结 511
第19章 Windows的验证机制 513
19.1 简介 514
19.2 驱动验证器的工作原理 515
19.3 使用驱动验证器 521
19.4 应用程序验证器的工作原理 526
19.5 使用应用程序验证器 533
19.6 本章总结 537
第4篇 编译器的调试支持 539
第20章 编译和编译期检查 541
20.1 程序的构建过程 541
20.2 编译 543
20.3 Visual C++编译器 544
20.4 编译错误和警告 549
20.5 编译期检查 551
20.6 标准标注语言 555
20.7 本章总结 558
第21章 运行库和运行期检查 559
21.1 C/C++运行库 559
21.2 链接运行库 562
21.3 运行库的初始化和清理 565
21.4 运行期检查 569
21.5 报告运行期检查错误 574
21.6 本章总结 580
第22章 栈和函数调用 581
22.1 简介 581
22.2 栈的创建过程 585
22.3 CALL和RET指令 590
22.4 局部变量和栈帧 595
22.5 帧指针省略(FPO) 604
22.6 栈指针检查 606
22.7 调用协定 609
22.8 栈空间的增长和溢出 616
22.9 栈下溢 623
22.10 缓冲区溢出 624
22.11 变量检查 628
22.12 基于Cookie的安全检查 636
22.13 本章总结 642
第23章 堆和堆检查 643
23.1 理解堆 644
23.2 堆的创建和销毁 646
23.3 分配和释放堆块 649
23.4 堆的内部结构 654
23.5 低碎片堆(LFH) 661
23.6 堆的调试支持 662
23.7 栈回溯数据库 666
23.8 堆溢出和检测 670
23.9 页堆 677
23.10 准页堆 683
23.11 CRT堆 688
23.12 CRT堆的调试堆块 692
23.13 CRT堆的调试功能 698
23.14 堆块转储 700
23.15 泄漏转储 704
23.16 本章总结 709
第24章 异常处理代码的编译 711
24.1 概览 711
24.2 FS:[0]链条 713
24.3 遍历FS:[0]链条 716
24.4 执行异常处理函数 721
24.5 __try{}__except()结构 724
24.6 安全问题 732
24.7 本章总结 737
第25章 调试符号 739
25.1 名称修饰 739
25.2 调试信息的存储格式 742
25.3 目标文件中的调试信息 745
25.4 PE文件中的调试信息 753
25.5 DBG文件 762
25.6 PDB文件 764
25.7 有关的编译和链接选项 771
25.8 PDB文件中的数据表 775
25.9 本章总结 780
第5篇 可调试性 781
第26章 可调试性概览 783
26.1 简介 783
26.2 Showstopper和未雨绸缪 784
26.3 基本原则 787
26.4 不可调试代码 792
26.5 可调试性例析 794
26.6 与安全、性能和商业秘密的关系 798
26.7 本章总结 799
第27章 可调试性的实现 801
27.1 角色和职责 801
27.2 可调试架构 804
27.3 通过栈回溯实现可追溯性 808
27.4 数据的可追溯性 815
27.5 可观察性的实现 821
27.6 自检和自动报告 830
27.7 本章总结 832
第6篇 调试器 833
第28章 调试器概览 835
28.1 TX-0计算机和FLIT调试器 835
28.2 小型机和DDT调试器 837
28.3 个人计算机和它的调试器 841
28.4 调试器的功能 845
28.5 分类标准 852
28.6 实现模型 853
28.7 经典架构 859
28.8 HPD标准 862
28.9 本章总结 866
第29章 WinDBG及其实现 867
29.1 WinDBG溯源 867
29.2 C阶段的架构 872
29.3 重构 875
29.4 调试器引擎的架构 881
29.5 调试目标 887
29.6 调试会话 892
29.7 接收和处理命令 899
29.8 本章总结 904
第30章 WinDBG用法详解 905
30.1 工作空间 905
30.2 命令概览 908
30.3 用户界面 911
30.4 输入和执行命令 916
30.5 建立调试会话 923
30.6 终止调试会话 927
30.7 理解上下文 930
30.8 调试符号 933
30.9 事件处理 944
30.10 控制调试目标 951
30.11 单步执行 955
30.12 使用断点 962
30.13 控制进程和线程 969
30.14 观察栈 973
30.15 分析内存 978
30.16 遍历链表 987
30.17 调用目标程序的函数 992
30.18 命令程序 994
30.19 本章总结 997
附录A 示例程序列表 999
附录B WinDBG标准命令列表 1003
索引 1005
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