软件调试

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