具体描述
本书堪称是软件调试的“百科全书”。作者围绕软件调试的“生态”系统（ecosystem）、异常（exception）和调试器 3 条主线，介绍软件调试的相关原理和机制，探讨可调试性（debuggability）的内涵、意义以及实现软件可调试性的原则和方法，总结软件调试的方法和技巧。
第1卷主要围绕硬件技术展开介绍。全书分为4篇，共16章。第一篇“绪论”（第1章），介绍了软件调试的概念、基本过程、分类和简要历史，并综述了本书后面将详细介绍的主要调试技术。第二篇“CPU及其调试设施”（第2～7章），以英特尔和ARM架构的CPU为例系统描述了CPU的调试支持。第三篇“GPU及其调试设施”（第8～14章），深入探讨了Nvidia、AMD、英特尔、ARM和Imagination 这五大厂商的GPU。第四篇“可调试性”（第15～16章），介绍了提高软件可调试性的意义、基本原则、实例和需要注意的问题，并讨论了如何在软件开发实践中实现可调试性。
本书理论与实践紧密结合，既涵盖了相关的技术背景知识，又针对大量具有代表性和普遍意义的技术细节进行了讨论，是学习软件调试技术的宝贵资料。本书适合所有从事软件开发工作的读者阅读，特别适合从事软件开发、测试、支持的技术人员，从事反病毒、网络安全、版权保护等工作的技术人员，以及高等院校相关专业的教师和学生学习参考。
作者简介
张银奎，国内知名的调试技术专家。毕业于上海交通大学信息与控制工程系，长期从事软件开发和研究工作，曾在英特尔工作13 年，对 IA-32 架构、操作系统内核、驱动程序，尤其是对软件调试有较深入的研究。著有《软件调试》《格蠹汇编》等畅销、常销技术图书， 格蠹科技（xedge.ai） 创始人，高端调试网站（advdbg.org）创建者。翻译（合译）作品有《二十一世纪机器人》《观止——微软创建NT和未来的夺命狂奔》《数据挖掘原理》《机器学习》《人工智能：复杂问题求解的结构和策略》等。
目录信息
第1章 软件调试基础 3
1.1 简介 3
1.2 基本特征 5
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 19
1.7 重要性 23
1.8 本章小结 26
参考资料 26
第二篇 CPU及其调试设施
第 2章 CPU基础 29
2.1 指令和指令集 29
2.2 英特尔架构处理器 33
2.3 CPU的操作模式 42
2.4 寄存器 44
2.5 理解保护模式 50
2.6 段机制 54
2.7 分页机制 59
2.8 PC系统概貌 73
2.9 ARM架构基础 75
2.10 本章小结 90
参考资料 90
第3章 中断和异常 91
3.1 概念和差异 91
3.2 异常的分类 93
3.3 异常例析 95
3.4 中断/异常的优先级 99
3.5 中断/异常处理 100
3.6 ARM架构中的异常机制 110
3.7 本章小结 112
参考资料 113
第4章 断点和单步执行 114
4.1 软件断点 114
4.2 硬件断点 123
4.3 陷阱标志 135
4.4 实模式调试器例析 140
4.5 反调试示例 145
4.6 ARM架构的断点支持 147
4.7 本章小结 156
参考资料 157
第5章 分支记录和性能监视 158
5.1 分支监视概览 159
5.2 使用寄存器的分支记录 159
5.3 使用内存的分支记录 166
5.4 DS示例：CpuWhere 169
5.5 性能监视 180
5.6 实时指令追踪 188
5.7 ARM架构的性能监视设施 192
5.8 本章小结 195
参考资料 195
第6章 机器检查架构 196
6.1 奔腾处理器的机器检查机制 196
6.2 MCA 198
6.3 编写MCA软件 205
6.4 本章小结 212
参考资料 212
第7章 JTAG调试 213
7.1 简介 213
7.2 JTAG原理 215
7.3 JTAG应用 219
7.4 IA处理器的JTAG支持 221
7.5 ARM处理器的JTAG支持 227
7.6 本章小结 232
参考资料 233
第三篇 GPU及其调试设施
第8章 GPU基础 237
8.1 GPU简史 237
8.2 设备身份 243
8.3 软件接口 244
8.4 GPU驱动模型 247
8.5 编程技术 250
8.6 调试设施 252
8.7 本章小结 254
参考资料 255
第9章 Nvidia GPU及其调试设施 256
9.1 概要 256
9.2 微架构 257
9.3 硬件指令集 268
9.4 PTX指令集 279
9.5 CUDA 286
9.6 异常和陷阱 293
9.7 系统调用 296
9.8 断点指令 299
9.9 Nsight的断点功能 301
9.10 数据断点 304
9.11 调试符号 306
9.12 CUDA GDB 307
9.13 CUDA调试器API 308
9.14 本章小结 312
参考资料 312
第10章 AMD GPU及其调试设施 314
10.1 演进简史 314
10.2 Terascale微架构 315
10.3 GCN微架构 318
10.4 GCN指令集 323
10.5 编程模型 325
10.6 异常和陷阱 327
10.7 控制波阵的调试接口 330
10.8 地址监视 332
10.9 单步调试支持 333
10.10 根据调试条件实现分支跳转的指令 335
10.11 代码断点 335
10.12 GPU调试模型和开发套件 337
10.13 ROCm-GDB 340
10.14 本章小结 341
参考资料 342
第11章 英特尔GPU及其调试设施 343
11.1 演进简史 343
11.2 GEN微架构 348
11.3 寄存器接口 354
11.4 命令流和环形缓冲区 357
11.5 逻辑环上下文和执行列表 360
11.6 GuC和通过GuC提交任务 365
11.7 媒体流水线 368
11.8 EU指令集 372
11.9 内存管理 377
11.10 异常 379
11.11 断点支持 381
11.12 单步执行 382
11.13 GT调试器 382
11.14 本章小结 386
参考资料 386
第12章 Mali GPU及其调试设施 387
12.1 概况 387
12.2 Midgard微架构 389
12.3 Bifrost微架构 393
12.4 Mali图形调试器 395
12.5 Gator 396
12.6 Kbase驱动的调试设施 399
12.7 其他调试设施 403
12.8 缺少的调试设施 405
12.9 本章小结 406
参考资料 406
第13章 PowerVR GPU及其调试设施 407
13.1 概要 407
13.2 Rogue微架构 410
13.3 参考指令集 413
13.4 软件模型和微内核 417
13.5 断点支持 418
13.6 离线编译和反汇编 420
13.7 PVR-GDB 421
13.8 本章小结 423
参考资料 423
第14章 GPU综述 424
14.1 比较 424
14.2 主要矛盾 425
14.3 发展趋势 426
14.4 其他GPU 427
14.5 学习资料和工具 430
14.6 本章小结 432
参考资料 432
第四篇 可调试性
第 15章 可调试性概览 435
15.1 简介 435
15.2 观止和未雨绸缪 436
15.3 基本原则 439
15.4 不可调试代码 444
15.5 可调试性例析 446
15.5.1 健康性检查和BSOD 447
15.6 与安全、商业秘密和性能的关系 449
15.7 本章小结 450
参考资料 451
第16章 可调试性的实现 452
16.1 角色和职责 452
16.2 可调试架构 455
16.3 通过栈回溯实现可追溯性 459
16.4 数据的可追溯性 466
16.5 可观察性的实现 472
16.5.1 状态查询 472
16.6 自检和自动报告 480
16.7 本章小结 482
参考资料 483
· · · · · · (收起)
读后感
如果在搜索引擎里面search 软件调试, 出现的书不超过10本, 在这个领域相关的著作很少, 大都是国外引进.这为培养软件调试技能设置了较高的门槛和陡峭的学习曲线. <软件调试>一书则为有志掌握这门技巧的开发人员指明了方向.希望它早日成为软件调试方面的红宝书.
评分我来说个缺点。东西比较多，但并不是每一章对每个人都适用，太分散了点。 我买这本书主要是为了Windbg的配置、使用方法。这个没啥深度，不过，除了这本书还真没找到好的中文资料。 前面讲的一些基础知识，学习一下也是有帮助的；但是至于如何设计debugger之类的内容就有点不...
评分我来说个缺点。东西比较多，但并不是每一章对每个人都适用，太分散了点。 我买这本书主要是为了Windbg的配置、使用方法。这个没啥深度，不过，除了这本书还真没找到好的中文资料。 前面讲的一些基础知识，学习一下也是有帮助的；但是至于如何设计debugger之类的内容就有点不...
评分本书刚出版时我就买了一本，可惜当时自身水平不够，看了不到一半就放下了。现在再来看本书，已经能比较流畅的理解内容，也越发感觉本书的珍贵。 本书从调试的角度串起了X86 CPU / Windows操作系统的方方面面。之前几年我的兴趣更多的集中在对OS内核的学习，看到本书才意识到自...
评分书很厚，但是确实非常不错 以debug为主线又把整个操作系统（这里特指windows）串了一遍
用户评价
这本书给我的感觉，就像是有一位经验老道的师傅，手把手地教你如何成为一名出色的“软件侦探”。《软件调试 第2版》在案例分析这方面做得非常出色。书中不仅仅是理论的堆砌，而是穿插了大量的真实世界中的调试案例，涵盖了各种典型的软件缺陷，比如逻辑错误、并发问题、资源耗尽、不安全的编码实践等等。每个案例都不仅仅是描述问题的出现，更重要的是，作者会一步一步地演示如何运用前面讲解的各种调试技巧和工具，去定位、分析、最终解决问题。他会告诉你，当遇到一个让你百思不得其解的bug时，你应该从哪里入手？你的第一步应该是什么？下一步又该如何走？这种“跟着做”的学习方式，非常直观，也非常容易让人产生代入感。我经常在阅读案例的时候，仿佛看到了自己曾经遇到过的类似问题，并且会思考，如果当时我能像作者这样去分析，或许早就解决了。而且，书中对每个案例的分析都非常详尽，不仅仅是给出解决方案，还会深入探讨问题的根源，以及如何避免以后再出现类似问题。这种“治标也治本”的教学方式，让我学到的不仅仅是解决眼前问题的技巧，更是一种预防和分析问题的能力。总的来说，这本书的案例分析部分，是它最吸引我的地方之一，它让枯燥的理论变得生动有趣，也让抽象的调试技巧变得触手可及。
评分我必须说，《软件调试 第2版》这本书在介绍各种调试工具的时候，真的是做到了“知无不言，言无不尽”。不仅仅是列举了常用工具的功能，更深入地探讨了它们的底层机制，以及如何在复杂场景下发挥它们的极致作用。举个例子，书中关于性能分析的部分，讲得就非常细致。它不仅介绍了性能瓶颈的常见表现，比如CPU占用率过高、内存频繁回收、I/O等待等等，还详细讲解了如何使用诸如perf、Valgrind、VTune等工具来定位这些瓶颈。更让我印象深刻的是，作者并没有停留在工具的使用层面，而是结合大量的案例，分析了不同类型的性能问题，例如算法效率低下、不合理的资源使用、线程锁竞争等等，并给出了相应的优化建议。他会告诉你，当你看到某个函数占用CPU时间很高时，你应该从哪些角度去分析它的代码，是算法不够优，还是逻辑上存在冗余？当你发现内存占用不断攀升时，除了检查内存泄露，是否还可能因为对象创建过于频繁、缓存策略不当等原因？这些深入的分析，让我感觉自己不仅仅是在学习如何使用工具，更是在学习如何“诊断”软件的健康状况。而且，书中也提到了很多高级的调试技巧，比如如何进行条件断点、如何进行表达式求值、如何监视变量的变化，甚至是如何在生产环境中进行有限的调试。这些内容虽然门类繁多，但作者都通过清晰的逻辑和丰富的图示，将其条理化，让我能够逐步掌握。对于我这样一个在软件开发一线摸爬滚打多年的工程师来说，这本书带来的启发是巨大的，它让我的调试能力得到了质的飞跃，解决问题的效率也大大提高。
评分《软件调试 第2版》这本书，在“沟通”和“协作”层面，也给了我很多启发。很多时候，软件开发不是一个人就能完成的，而是团队协作的结果。这本书，也从这个角度出发，讨论了如何在团队中进行有效的调试。例如，它会教我们如何撰写清晰、有用的bug报告，如何与同事进行有效的沟通，以便快速定位和解决问题。作者在书中分享了很多关于团队协作调试的经验，比如如何建立统一的调试规范，如何进行知识的分享和传递，以及如何利用版本控制系统来辅助调试。这让我意识到，调试不仅仅是个人的技术活，更是一个团队协作的过程。一个良好的团队协作，能够大大提高调试的效率，也能减少很多不必要的沟通成本。而且，书中也提到了关于如何从其他人编写的代码中进行调试的技巧，这对于我这种经常需要维护遗留代码或者与不同团队成员合作的人来说，是非常宝贵的。它教我如何快速理解别人的代码意图，如何在这种情况下有效地找到bug，以及如何避免在修改他人代码时引入新的问题。这种“团队视角”的调试指导，是我在其他调试书籍中很少见到的。
评分我不得不说，《软件调试 第2版》这本书在关于“预知”和“预防”调试缺陷方面，给我的启发太大了。很多时候，我们都等到问题发生了，才去想办法解决。但这本书，它会从编码的规范性、健壮性以及设计模式的应用等多个维度，来教我们如何写出更不容易出错的代码，从而从源头上减少调试的发生。例如，书中在讲解错误处理时，不仅介绍了各种异常处理机制，更重要的是，它会引导我们去思考，在不同的场景下，应该如何设计合理的错误处理策略，是抛出异常，还是返回错误码，抑或是记录日志？它会教我们如何写出清晰、易于理解的代码，如何利用注释来解释复杂的逻辑，以及如何避免一些常见的“坏味道”代码。而且，书中也提到了很多关于代码审查（code review）的技巧，以及如何利用静态代码分析工具来发现潜在的缺陷。这些内容，让我意识到，调试不仅仅是修复bug，更重要的是，在编写代码的过程中，就要时刻保持一种“警惕性”，时刻思考如何让代码更加健壮，更容易维护。这是一种“面向调试”的编码哲学，让我受益匪浅。通过阅读这本书，我不仅学会了如何高效地解决bug，更重要的是，我开始更加关注如何写出高质量的代码，从源头上降低bug的发生率。
评分坦白讲，《软件调试 第2版》这本书的理论深度是我之前没有想到的。很多时候，我们学习调试，可能更多的是停留在“知道有这个功能，能用就行”的层面。但这本书，它会从计算机体系结构、操作系统原理、甚至是编译器优化等更底层的角度，来解释为什么某个调试现象会出现，以及为什么某种调试方法会有效。例如，书中在讲解栈回溯（stack trace）的时候，并没有简单地告诉你如何去打印它，而是深入剖析了函数调用栈的形成过程、栈帧的结构、以及编译器是如何处理函数调用的。这让我一下子就明白了，为什么有时候看到的栈信息会让你感到困惑，以及如何从栈信息中提取出真正有用的调试线索。同样，在讲解断点和事件触发机制时，书中也详细介绍了硬件断点、软件断点的原理，以及它们在不同场景下的优缺点。这些底层的理解，让我不仅仅是会使用断点，更能理解断点的工作方式，从而能在更复杂的调试场景下，选择最合适的断点类型，甚至是一些非常规的断点使用方法。这本书的优点在于，它给了你一个“为什么”，而不仅仅是“怎么做”。这种“为什么”，才是真正帮助你建立起扎实的调试功底，让你在面对未知问题时，不会感到束手无策，而是能通过对原理的理解，去推导出可能的解决方案。这种知识体系的构建，对于提升软件开发的整体水平，是非常有益的。
评分《软件调试 第2版》这本书，给我带来的最深刻的体会之一，就是它对“调试思维”的培养。很多时候，我们遇到bug，可能会下意识地去修改代码，希望“蒙”对。但这本书，它更强调的是一种系统性的、逻辑性的分析过程。作者在书中反复强调，调试不是盲目的尝试，而是一个基于证据的侦探过程。他会教你如何收集“证据”，比如日志信息、程序崩溃时的堆栈信息、变量的当前值等等，然后如何对这些证据进行“推理”，从而找出最可能的“嫌疑人”，也就是bug的产生原因。书中关于“二分法调试”（binary search debugging）的讲解，就很好地体现了这种思维方式。它教你如何通过排除法，逐步缩小问题范围，直到找到问题的根源。这种思维模式，不仅仅适用于软件调试，在解决生活中其他很多复杂问题时，也同样适用。而且，作者在讲解过程中，还会引导读者思考，当遇到一个问题时，应该先尝试哪些更简单、更快捷的排查方法，而不是一开始就钻进非常复杂的工具。他会教你如何利用“上帝视角”来审视问题，比如先从整体的流程入手，再逐步深入到细节。这种思维的提升，让我感觉自己不仅仅是在学习一项技术，更是在学习一种解决问题的哲学。
评分我必须承认，《软件调试 第2版》这本书，在“用户体验”和“调试可见性”方面，给了我很多全新的思考。作者在书中反复强调，调试的目的不仅仅是为了让程序“跑起来”，更是为了让它“跑得好”，并且用户能够获得良好的体验。他会从用户的角度出发，分析哪些调试信息对于用户来说是重要的，哪些是应该被隐藏的。例如，书中关于日志记录的最佳实践，就给我留下了深刻的印象。它教我如何根据不同的场景，记录不同级别的日志，如何让日志信息清晰、易于理解，并且能够在出现问题时，快速地帮助定位原因。作者还讨论了如何设计一些“可调试性”的接口或者配置选项，让程序在需要的时候，能够暴露更多的调试信息，而平时又不会影响到正常的运行。这是一种“主动”的调试设计，而不是被动地去等待问题发生。通过阅读这本书，我深刻地认识到，一个好的软件，不仅仅是功能强大，更重要的是，它在出现问题时，能够提供足够的信息，让开发者快速地找到原因并修复。这是一种负责任的软件开发态度，也是对用户体验的尊重。这本书让我意识到，调试不仅仅是技术性的工作，更是一种对软件质量负责的体现。
评分我得说，《软件调试 第2版》这本书，对于我来说，就像是打开了调试新世界的大门。在我阅读之前，我一直以为调试只是在代码中设置断点，然后一行一行地去看变量的变化。但这本书，它极大地拓展了我对调试的认知。书中关于“逆向调试”（reverse debugging）的介绍，就让我大开眼界。它教我如何在程序运行的“历史”中回溯，找到导致问题的那个瞬间，而不是被动地去等待问题发生。这种能力，对于调试那些难以复现的、偶发的bug，简直是神器。而且，书中还介绍了一些高级的内存分析技术，比如如何检测堆栈溢出、如何分析内存碎片、以及如何使用工具来检测内存的泄漏和非法访问。这些内容，不仅仅是教会了我如何使用工具，更是让我明白了内存管理在软件中的重要性，以及如何从内存层面去理解和解决很多看似棘手的bug。作者在讲解这些高级技术时，往往会结合一些底层原理，让我能够更深入地理解为什么这些技术会有效。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我学到的知识更加牢固，也更有助于我在实际工作中举一反三。
评分《软件调试 第2版》这本书，我真的可以说是从头看到尾，几乎没有跳过任何一个章节。它给我的最大感受就是“透彻”。作者在讲解每一个调试技巧的时候，都力求深入到最底层的原理，而不是停留在表面的操作方法。比如，在讲到内存泄露的定位时，他不仅详细介绍了各种工具的使用，更重要的是，他把内存分配、回收的整个生命周期都讲得非常清楚，让我们明白为什么会发生泄露，以及不同情况下泄露的根源在哪里。这种刨根问底式的讲解方式，让我受益匪浅。我过去在调试的时候，常常是“头痛医头，脚痛医脚”，知道某个问题大概在哪儿，但总是不太清楚根本原因，导致修复后总有隐患。而这本书，就像给我提供了一张地图，让我能清晰地看到问题发生的“地形地貌”，从而能一击即中，并且从根本上解决问题。另外，书中对不同操作系统和不同编程语言环境下调试方法的差异也做了很多对比和说明，这一点对于我这种经常需要跨平台开发的人来说，简直是福音。以前我总觉得某个调试方法在这个平台好用，换个平台就完全不行，搞得我手忙脚乱。现在，我能根据书中的分析，理解为什么会出现这种情况，并且快速找到适合新平台的调试策略。总而言之，这本书不只是教你“怎么做”，更是让你明白“为什么这样做”，以及“在什么情况下这样做最有效”。它培养的是一种解决问题的思维方式，而不是死记硬背的技巧。
评分《软件调试 第2版》这本书，在讲解复杂系统调试方面，真的是做到了“细致入微”。当今的软件系统越来越复杂，往往不是一个简单的函数调用链就能解释的。书中对于如何调试分布式系统、并发系统、以及多线程、多进程的程序，都有非常深入的探讨。例如，在讲解并发调试时，它会详细分析死锁、竞态条件（race condition）、以及线程饥饿等问题的产生原因，并且提供了各种有效的调试方法，比如使用专门的并发调试器、分析锁的争用情况、以及利用日志来跟踪线程的执行顺序。对于分布式系统，书中也详细介绍了如何进行跨进程、跨机器的调试，如何追踪请求的整个生命周期，以及如何分析网络延迟和通信错误。这些内容，对于我这种在大型复杂项目中工作的工程师来说，简直是“及时雨”。过去，在调试这类系统时，我常常感到力不从心，因为问题的根源可能隐藏在多个服务、多个进程之间。而这本书，就像是给我提供了一套系统性的调试框架，让我知道如何一步一步地去拆解和分析问题，即使是在面对那些看起来非常棘手的“黑盒”问题时，也能找到突破口。
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