《Windows 高級調試》 (美)赫瓦特,聶雪軍, 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美赫瓦特，聶雪軍 著

圖書標籤:

• Windows調試
• 高級調試
• 調試技術
• Windows內核
• WinDbg
• 調試器
• 軟件開發
• 係統編程
• 故障排除
• 性能優化

店鋪： 北京知畫圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111266396

商品編碼：27747312415

包裝：平裝

齣版時間：2009-05-01

基本信息

書名：Windows 高級調試

定價：79.00元

作者：(美)赫瓦特,聶雪軍

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2009-05-01

ISBN：9787111266396

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.840kg

編輯推薦

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本書主要講解Windows高級調試思想和工具，並涉及一些高級調試主題。
　　兩位來自Microsoft的係統級開發工程師，帶著他們15年的實踐經驗，為讀者全麵而係統地揭示瞭Windows調試技術。

內容提要

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本書主要講解Windows高級調試思想和工具，並涉及一些高級調試主題。本書內容主要包括：工具簡介、調試器簡介、調試器揭密、符號文件與源文件的管理、棧內存破壞、堆內存破壞、安全、進程間通信、資源泄漏、同步、編寫定製的調試擴展、64位調試、事後調試、Windows Vista基礎以及應用程序驗證器的測試設置等。　　本書內容詳實、條理清楚。
　　本書適閤Windows開發人員、Windows測試人員和Windows技術支持人員等參考。
　　對Windows開發人員來說，很少有任務比調試程序更具挑戰性和重要性。然而，人們卻往往很難獲得一些關乾調試技術的可靠而又實用的信息。現在，兩位來自Microsoft的係統級開發工程師，帶著他們15年的實踐經驗，為讀者全麵而係統地揭示瞭Windows調試技術。
　　Mario Hewardt和Daniel Pravat介紹瞭在應用程序的整個生命周期內需要使用到的各種調試技術，並且展示瞭如何有效地使用Microsoft提供的強大調試器和第三方解決方案。
　　為瞭使你盡快地找到切實可行的解決方案，本書內容圍繞真實的調試場景來組織，並且通過代碼示例來講解和分析專業開發人員所要麵對的各種調試問題。作者還介紹瞭一些新興的調試主題，例如Windows操作係統的核心概念、安全。Windows Vista以及64位調試等，每個主題都包含細緻入微的闡述。
　　讀完本書，你將能夠
　　掌握當今強大的Windows調試工具，包括NTSD、CDB、WinDbg、KD以及ADPlus等。
　　對沒有針對調試進行優化的代碼進行調試。
　　理解調試器的”內幕”並高效地管理符號文件和源文件。
　　調試與棧和堆相關的復雜內存破壞問題。
　　解決復雜的安全問題。
　　調試跨進程問題：身份跟蹤，RPC調試擴展，以及通過Wireshark來跟蹤IPC。
　　找齣並修復資源泄漏，例如內存泄漏和句柄泄漏。
　　調試常見的綫程同步問題。
　　學習如何編寫定製的調試擴展。
　　通過故障轉儲來執行”事後調試”，並與Windows錯誤報告機製集成起來。
　　通過DebugDiag和調試命令Analyze來自動化調試過程。
　　無論你是係統層開發人員，還是應用層開發人員，本書都將使你深入理解Windows中的各種調試技術。本書或許在下一個項目中就可以幫你節省數周的工作時間。

目錄

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譯者序
序言
前言
作者簡介
部分　概述
　第1章　調試工具簡介
　　1.1　泄漏診斷工具
　　1.2　Windows調試工具集
　　1.3　UMDH
　　1.4　Microsoft應用程序驗證器
　　1.5　全局標誌
　　1.6　進程
　　1.7　Windows-驅動程序開發包
　　1.8　Wireshark
　　1.9　DebugDiag
　　1.10　小結
　第2章　調試器簡介
　2.1　調試器的基礎知識
　　 2.1.1　調試器類型
　　 2.1.2　調試器命令
　 　2.1.3　調試器的配置
　　 2.1.4　通過內核態調試器重定嚮用戶態調試器
　　 2.1.5　是否使用KD
　 2.2　基本的調試任務
　　 2.2.1　鍵入調試命令
　　 2.2.2　解析調試器的提示信息
　　 2.2.3　配置和使用符號
　　 2.2.4　使用源文件
　　 2.2.5　分析命令
　　 2.2.6　修改上下文的命令
　　 2.2.7　其他的輔助命令
　　 2.2.8　示例
　 2.3　遠程調試
　 　2.3.1　Remote.exe
　　 2.3.2　調試服務器
　　 2.3.3　進程服務器與內核服務器
　　 2.3.4　遠程調試中的符號解析
　　 2.3.5　遠程調試中的源代碼解析
　 2.4　調試場景
　　2.4.1　調試非交互式進程（服務或者J服務器）
　　 2.4.2　在沒有內核態調試器的情況下調試非交互式進程（服務或者服務器）
　 2.5　小結
　第3章　調試器揭密
　3.1　用戶態調試器的內幕
　　 3.1.1　操作係統對用戶態調試器的支持
　　 3.1.2　調試事件的順序
　 　3.1.3　控製來，自調試器的異常和事件
　　 3.1.4　內核態調試器中的調試事件處理
　　3.2　控製調試目標
　　 3.2.1　斷點的工作原理
　　 3.2.2　內存訪問斷點的工作原理
　　 3.2.3　處理器跟蹤
　　 3.2.4　實時調試中的綫程狀態管理
　　 3.2.5　通過用戶態調試器來掛起綫程
　　 3.3　小結
　第4章　符號文件與源文件的管理
　 4.1　調試符號的管理
　　 4.1.1　公有符號的生成
　　 4.1.2　在符號庫中存儲符號
　　 4.1.3　在服務器上共享公有符號
　　4.2　源文件的管理
……
第二章　調試
第三章　高級主題

作者介紹

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文摘

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序言

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《深入理解 Windows 內核：高級調試技巧與實踐》 內容概述 本書是一本麵嚮具有一定 Windows 操作係統基礎和開發經驗的技術人員的深度技術指南，旨在全麵剖析 Windows 操作係統的內部工作機製，並教授一係列高級調試和故障排除技術。本書的核心目標是幫助讀者掌握如何深入理解 Windows 的運行原理，在遇到復雜係統問題時能夠精準定位，並有效地進行診斷和修復。 本書將從 Windows 內核的架構入手，逐步深入到各個關鍵組件的細節。我們將探討進程與綫程管理、內存管理、I/O 子係統、綫程同步機製、係統調用以及內核對象等核心概念。在此基礎上，本書將重點介紹如何利用各種高級調試工具和技術，例如 WinDbg、Sysinternals Suite（包括 Process Monitor、Process Explorer、Autoruns 等）以及其他內核調試方法，來分析係統行為、識彆性能瓶頸、診斷驅動程序錯誤以及解決各種復雜的係統故障。 適用讀者 係統程序員/驅動程序開發者： 無論是開發底層驅動程序、係統服務，還是需要與 Windows 內核進行深度交互的應用程序，本書都能提供必要的知識和工具。 故障排除工程師/係統管理員： 麵對復雜的服務器宕機、性能異常、軟件衝突等問題，本書將提供一套係統性的排查思路和實踐方法。 安全研究人員： 深入理解係統內核是進行惡意軟件分析、漏洞挖掘和安全加固的基礎，本書的內容將為安全研究人員提供強大的技術支撐。 對 Windows 內部機製感興趣的資深開發者： 任何希望超越應用層麵，真正理解 Windows “幕後”運作原理的開發者，都能從本書中獲益。 本書特色 1. 深度與廣度兼備： 本書不僅覆蓋瞭 Windows 內核的各個重要方麵，更在每個部分都深入挖掘細節，力求讓讀者真正理解“為什麼”和“怎麼做”。 2. 實戰導嚮： 所有理論講解都緊密結閤實際的調試場景和案例，強調工具的使用和技巧的應用，讓讀者學以緻用。 3. 工具賦能： 詳細介紹並演示瞭 WinDbg、Sysinternals Suite 等業界主流的高級調試工具，幫助讀者掌握高效的問題診斷利器。 4. 循序漸進： 從基礎概念梳理到高級主題講解，層層遞進，確保讀者能夠逐步構建起對 Windows 內核的完整認知。 5. 獨到見解： 結閤豐富的實戰經驗，本書將分享一些不為人知的調試技巧和排查模式，幫助讀者快速突破技術瓶頸。 --- 目錄概覽 第一部分：Windows 內核基礎與架構 第一章：Windows 內核概覽 Windows 操作係統模型：用戶模式與內核模式 內核模式組件：HAL、NTOSKRNL、驅動程序等 係統進程與核心對象：System Process, Idle Process, Kernel Threads 中斷與異常處理機製 第二章：進程與綫程管理 進程與綫程的創建、終止與上下文切換 綫程調度器的工作原理：優先級、隊列、時間片 內核模式下的進程和綫程對象（EPROCESS, ETHREAD） 綫程同步原語：事件、互斥量、信號量、臨界區 第三章：內存管理深度解析 虛擬內存模型：頁錶、頁目錄、TLB 內存分配：Paged Pool, Non-paged Pool, VirtualAlloc 內存映射文件與 Cache Manager 內存泄漏的識彆與診斷 第四章：I/O 子係統與設備驅動 I/O 管理器：IRP (I/O Request Packet) 設備對象、驅動程序棧 PnP (Plug and Play) 與 WMI (Windows Management Instrumentation) 文件係統驅動接口（FSD） 中斷處理與 DPC (Deferred Procedure Call) 第二部分：高級調試技術與工具 第五章：WinDbg 入門與高級用法 WinDbg 簡介與安裝配置 內核模式調試環境搭建：串口、網絡、USB 共享 常用命令：`k`, `p`, `t`, `g`, `bp`, `bl`, `lm`, `dt`, `!pool`, `!pte` 等 斷點設置與條件斷點 堆棧跟蹤與函數調用分析 結構體與內存查看 第六章：使用 Sysinternals Suite 進行係統診斷 Process Monitor (Procmon) 精析：文件、注冊錶、網絡、進程/綫程活動的實時監控 Process Explorer (Procexp) 深入：進程樹、句柄、DLL 列錶、性能分析 Autoruns：啓動項管理與惡意軟件追蹤 VMMap、RAMMap：內存使用情況的詳細分析 Poolmon、PsInfo：內存池與係統信息 第七章：性能瓶頸的定位與分析 CPU 占用率異常分析：忙碌循環、無限遞歸 I/O 瓶頸識彆：磁盤、網絡延遲 內存壓力與分頁分析 綫程死鎖與飢餓檢測 使用性能計數器 (Performance Counters) 第八章：驅動程序開發與調試 驅動程序的加載與卸載過程 驅動程序中的異常處理 使用 WinDbg 調試驅動程序 常見的驅動程序錯誤模式：內存訪問違例、IRQL 問題、對象生命周期管理 第九章：係統崩潰（藍屏）分析 理解 BSOD (Blue Screen of Death) 原因 轉儲文件 (Dump File) 的生成與配置 使用 WinDbg 分析 Crash Dump 識彆導緻崩潰的模塊和代碼 分析 Bug Check Code（STOP Code） 第十章：內核對象的生命周期管理 對象引用計數機製 對象句柄的創建與關閉 避免對象泄露的策略 使用 `!object` 和 `!handle` 命令分析對象 第十一章：係統調用鈎子與 API 監控 API Hooking 的原理與實現（僅用於理解，強調不用於非法用途） 使用 Detours 等工具進行 API 監控 分析應用程序與內核的交互 第十二章：高級主題與實戰案例 進程間通信 (IPC) 機製的底層分析 網絡協議棧的調試 安全相關的內核調試技巧 大規模並發場景下的性能調優 實際案例分析：從現象到根源的深度溯源 --- 第一部分：Windows 內核基礎與架構 第一章：Windows 內核概覽 Windows 操作係統采用瞭一個混閤內核模型，將用戶模式和內核模式結閤起來，以提供安全性和穩定性。用戶模式是應用程序運行的環境，受到嚴格的權限限製，無法直接訪問硬件或核心係統資源。而內核模式則是操作係統的核心，擁有最高級彆的訪問權限，負責管理硬件、內存、進程、I/O 等關鍵功能。 Windows 內核結構 Windows 內核主要由以下幾個關鍵組件構成： 硬件抽象層 (HAL - Hardware Abstraction Layer)： HAL 是位於硬件和操作係統內核之間的接口層。它負責封裝特定硬件平颱的差異性，使得操作係統可以在不同的硬件上運行，而無需修改內核代碼。HAL 屏蔽瞭 CPU 類型、中斷控製器、定時器等底層硬件的細節。 NTOSKRNL.EXE (Kernel)： 這是 Windows NT 內核的主要可執行文件，包含內核的核心功能。它提供瞭核心服務，如進程和綫程管理、內存管理、調度、同步原語、中斷和異常處理等。NTOSKRNL 是操作係統的“心髒”。 WIN32K.SYS (Graphics Device Interface & Window Manager)： 這個組件提供瞭用戶界麵的圖形繪製、窗口管理以及用戶輸入的處理。它負責將應用程序的圖形繪製請求轉化為實際的屏幕輸齣。 設備驅動程序 (Device Drivers)： 驅動程序是使操作係統能夠與硬件設備進行通信的軟件。它們可以是內核模式驅動（直接與硬件交互，如顯卡驅動、網卡驅動）或用戶模式驅動（如打印機驅動）。 其他內核模式組件： 還包括文件係統驅動 (FSD)、網絡驅動程序、端口驅動程序等，它們共同構成瞭 Windows 完整的內核功能集。 係統進程與核心對象 在 Windows 內核中，一切都被視為對象。這些對象由操作係統內核管理，並擁有唯一的標識符（句柄）。一些核心對象包括： System Process (PID 4)： 這是 Windows 的第一個用戶模式進程，但它也扮演著一些特殊的內核角色。它的很多操作是在內核模式下完成的。 Idle Process (PID 0)： 這是 CPU 在沒有其他工作可做時執行的進程。它是一個特殊進程，其 CPU 時間消耗可以反映係統整體的負載情況。 Kernel Threads： 除瞭用戶模式綫程，內核還維護著自己的內核綫程，用於執行係統任務，如 I/O 操作、定時器迴調等。 Dispatcher Object： 調度器對象用於綫程同步，如事件 (Event)、互斥量 (Mutex)、信號量 (Semaphore) 等。 中斷與異常處理 當硬件設備需要引起 CPU 注意時，會産生中斷。中斷會暫停當前正在執行的任務，轉而執行中斷服務例程 (ISR - Interrupt Service Routine)。ISR 通常非常簡短，主要負責處理與硬件相關的直接操作，並將剩餘工作推遲到 DPC (Deferred Procedure Call) 中處理。 異常則是在程序執行過程中發生的意外情況，如除零錯誤、內存訪問違例 (Access Violation) 等。CPU 檢測到異常後，會切換到內核模式，由異常調度程序來處理。這種機製是實現內存保護和錯誤處理的關鍵。 --- 第二部分：高級調試技術與工具 第五章：WinDbg 入門與高級用法 WinDbg 是微軟提供的一款功能強大的調試器，支持用戶模式和內核模式的調試。掌握 WinDbg 是進行 Windows 高級調試的基石。 內核模式調試環境搭建 要進行內核模式調試，需要兩颱計算機：一颱作為調試主機（運行 WinDbg），另一颱作為目標機（被調試的係統）。常見的連接方式包括： 串口調試： 通過串口綫連接兩颱計算機，速度較慢但兼容性好。 網絡調試 (TCP/IP)： 通過網綫連接，速度快，是目前最常用的方式。 USB 2.0/3.0 調試： 使用專用的 USB 調試綫，傳輸速度快，設置相對簡單。 在目標機上，需要通過 `bcdedit` 命令啓用內核調試模式，並指定調試端口和通信協議。 常用命令解析 `k` (或 `kb`, `kt`): 顯示當前綫程的調用堆棧。`kb` 顯示函數參數，`kt` 顯示函數參數類型。 `p` (或 `t`): 單步執行。`p` 執行下一條指令（遇到函數調用會進入函數），`t` 執行下一條指令（遇到函數調用會直接跳過函數）。 `g`: 繼續執行，直到遇到斷點或異常。 `bp

`: 在指定地址設置斷點。 `bl`: 列齣所有斷點。 `lm`: 列齣已加載的模塊（DLL 和 EXE）。 `dt

`: 顯示指定類型在指定地址的數據結構。 `!pool [options]`: 調試內存池。`!pool` 可以查看內存池分配情況，`!poolused` 可以查看已分配內存。 `!pte `: 查看頁錶條目 (Page Table Entry)，瞭解虛擬地址到物理地址的映射關係。 `x !`: 查找符號地址。 `dq

`: 以八字節 (DWORD64) 為單位顯示內存內容。 `dd

`: 以雙字節 (DWORD) 為單位顯示內存內容。 `db

`: 以字節 (BYTE) 為單位顯示內存內容。 斷點設置與條件斷點 除瞭簡單的地址斷點，還可以設置一些更高級的斷點： 符號斷點： `bp MyDriver!MyFunction` 可以在指定模塊的指定函數處設置斷點。 條件斷點： `bp MyDriver!MyFunction ".if (@$cr0 == 1) {} .else {gc}"` 可以在滿足特定條件時纔觸發斷點。 內存訪問斷點 (Hardware Breakpoints)： 可以設置在內存地址被讀、寫或執行時觸發。 堆棧跟蹤與函數調用分析 通過 `k` 命令查看堆棧，可以理解函數調用的層級關係，追溯問題發生的調用路徑。尤其是在分析 crash dump 時，堆棧是定位問題最直接的綫索。 結構體與內存查看 Windows 內核使用大量復雜的結構體。`dt` 命令是查看這些結構體內容的關鍵。例如，`dt _EPROCESS` 可以查看進程的 EPROCESS 結構體，從而獲取進程 ID、內存信息等。 --- （本書將繼續深入講解 Sysinternals Suite 的強大功能，如何利用 Procmon 精確捕獲係統活動，如何通過 Process Explorer 洞悉進程細節，以及如何分析係統崩潰、定位性能瓶頸等一係列高級實踐。本書旨在為讀者構建一個全麵的 Windows 內核調試知識體係，使其能夠自信地應對各種復雜的係統挑戰。）

評分☆☆☆☆☆

最近一直在尋找能夠幫助我深入理解Windows底層運作的書籍，偶然發現瞭《Windows 高級調試》。我一直對操作係統的工作原理非常著迷，特彆是Windows這樣一個如此普及且功能強大的平颱。平日裏，我常常在開發過程中遇到一些棘手的bug，它們往往隱藏得很深，難以追蹤。我希望能通過這本書，學習到一些更高級的調試技巧和工具，以便能夠更有效地診斷和解決這些問題。我尤其關注書中是否會講解如何分析崩潰轉儲文件，以及如何理解和利用Windbg等專業調試器。瞭解Windows內核的運行機製，對於我提升程序性能和穩定性，有著至關重要的意義。我相信，這本書能為我打開一扇新的大門，讓我能夠更深入地理解Windows，從而在技術上邁上一個新的颱階。我對書中內容的期望很高，希望它能夠提供一些實用的、可操作的指導，幫助我成為一名更齣色的Windows開發者。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說過，一直想找機會仔細研究一下。作為一名長期與Windows打交道的開發者，我深知底層細節的重要性。平日裏遇到的一些棘手的bug，往往需要深入到操作係統層麵纔能找到根源。很多時候，我們依賴的隻是錶麵的API，一旦齣現問題，診斷起來就如同大海撈針。我對書中能夠提供的係統級視角充滿瞭期待，尤其是那些關於進程、綫程、內存管理、以及各種內核對象是如何在Windows內部運作的深入講解。我希望這本書能幫助我理解那些抽象概念背後的具體實現，從而在麵對復雜問題時，不再感到束手無策。我尤其關注書中關於性能調優的部分，很多時候，程序的瓶頸就隱藏在不為人知的底層調用中，如果能掌握有效的調試技巧，就能事半功倍地提升程序的性能。同時，我也對書中可能涉及的內核驅動開發和安全方麵的內容抱有濃厚興趣，這對我拓展技術廣度非常有幫助。總而言之，這本書在我看來，不僅僅是一本技術手冊，更像是一把能夠解鎖Windows深層奧秘的鑰匙，我非常渴望通過它來提升自己的技術功底。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在Windows平颱上進行開發和維護的技術人員，我深知掌握底層調試技巧的重要性。很多時候，程序的異常行為並非源於簡單的代碼邏輯錯誤，而是潛藏在操作係統更深層次的運作機製之中。平日裏，我在麵對一些難以捉摸的係統級問題時，常常感到力不從心，這極大地影響瞭我的工作效率和解決問題的信心。因此，我一直渴望找到一本能夠係統性地講解Windows高級調試技術的書籍。《Windows 高級調試》這個書名本身就充滿瞭吸引力，它承諾將帶我深入Windows的核心，揭示那些鮮為人知的細節。我希望通過閱讀這本書，能夠掌握一套行之有效的調試方法論，並且能夠熟練運用相關的調試工具，從而能夠從容應對各種復雜的係統級難題。例如，如何分析進程間的通信、如何排查內存訪問衝突、以及如何理解和優化係統資源的分配。我期待這本書能夠幫助我建立起更紮實的操作係統知識體係，並顯著提升我在實際工作中解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書的時候，我迫不及待地翻開瞭。作為一名對計算機係統底層原理充滿好奇的愛好者，我一直覺得Windows這個龐大而復雜的操作係統，隱藏著太多令人著迷的秘密。平日裏我們習慣瞭使用各種應用程序，享受著它帶來的便利，但很少有人會去探究它是如何實現這一切的。這本書恰好滿足瞭我對這種“幕後故事”的求知欲。我特彆期待它能夠揭示Windows內部運行的機製，比如，當一個程序啓動時，究竟發生瞭什麼？內存是如何分配和管理的？綫程之間是如何協作的？這些問題常常在我腦海中盤鏇。我相信，通過這本書的學習，我能夠對Windows有更深刻的理解，不再隻是一個“使用者”，而是能更接近一個“理解者”。這種知識的增長，對於提升我的問題解決能力，以及培養更係統性的思維方式，都將産生積極的影響。我希望它能提供一些清晰易懂的圖示和案例，讓我能夠更容易地消化那些復雜的概念。

評分☆☆☆☆☆

這本《Windows 高級調試》在我收藏夾裏靜靜地等待瞭一段時間，終於有機會拿到手瞭。說實話，對於“高級調試”這個詞，我既感到興奮又有些畏懼。興奮在於，它承諾能帶我進入Windows係統調試的更高維度，解決那些普通調試器難以觸及的難題。畏懼則是因為，我深知這需要紮實的操作係統理論基礎和豐富的實踐經驗。我希望這本書能提供一套係統性的方法論，指導我如何有效地定位和分析復雜的係統級問題。例如，如何診斷死鎖、內存泄漏、或者性能瓶頸的根本原因。我尤其對書中關於工具的使用技巧感興趣，掌握一些專業的調試工具，並瞭解它們的適用場景，對於高效解決問題至關重要。我相信，通過學習這本書，我能夠顯著提升自己解決疑難雜癥的能力，從而在工作中更具競爭力。我期待書中能有實際案例分析，能夠讓我理論聯係實際，將學到的知識應用到我的日常開發和維護工作中。