軟件調(diào)試 卷1：硬件基礎(chǔ)（第2版）

第 一篇　緒論

第1章 軟件調(diào)試基礎(chǔ)　3

1.1　簡介　3

1.2　基本特征　5

1.3　簡要?dú)v史　8

1.4　分類　12

1.5　調(diào)試技術(shù)概覽　15

1.6　錯誤與缺欠　19

1.7　重要性　23

1.8　本章小結(jié)　26

參考資料　26

第二篇　CPU及其調(diào)試設(shè)施

第　2章 CPU基礎(chǔ)　29

2.1　指令和指令集　29

2.2　英特爾架構(gòu)處理器　33

2.3　CPU的操作模式　42

2.4　寄存器　44

2.5　理解保護(hù)模式　50

2.6　段機(jī)制　54

2.7　分頁機(jī)制　59

2.8　PC系統(tǒng)概貌　73

2.9　ARM架構(gòu)基礎(chǔ)　75

2.10　本章小結(jié)　90

參考資料　90

第3章　中斷和異?！?1

3.1　概念和差異　91

3.2　異常的分類　93

3.3　異常例析　95

3.4　中斷/異常的優(yōu)先級　99

3.5　中斷/異常處理　100

3.6　ARM架構(gòu)中的異常機(jī)制　110

3.7　本章小結(jié)　112

參考資料　113

第4章　斷點(diǎn)和單步執(zhí)行　114

4.1　軟件斷點(diǎn)　114

4.2　硬件斷點(diǎn)　123

4.3　陷阱標(biāo)志　135

4.4　實(shí)模式調(diào)試器例析　140

4.5　反調(diào)試示例　145

4.6　ARM架構(gòu)的斷點(diǎn)支持　147

4.7　本章小結(jié)　156

參考資料　157

第5章　分支記錄和性能監(jiān)視　158

5.1　分支監(jiān)視概覽　159

5.2　使用寄存器的分支記錄　159

5.3　使用內(nèi)存的分支記錄　166

5.4　DS示例：CpuWhere　169

5.5　性能監(jiān)視　180

5.6　實(shí)時指令追蹤　188

5.7　ARM架構(gòu)的性能監(jiān)視設(shè)施　192

5.8　本章小結(jié)　195

參考資料　195

第6章　機(jī)器檢查架構(gòu)　196

6.1　奔騰處理器的機(jī)器檢查機(jī)制　196

6.2　MCA　198

6.3　編寫MCA軟件　205

6.4　本章小結(jié)　212

參考資料　212

第7章　JTAG調(diào)試　213

7.1　簡介　213

7.2　JTAG原理　215

7.3　JTAG應(yīng)用　219

7.4　IA處理器的JTAG支持　221

7.5　ARM處理器的JTAG支持　227

7.6　本章小結(jié)　232

參考資料　233

第三篇　GPU及其調(diào)試設(shè)施

第8章　GPU基礎(chǔ)　237

8.1　GPU簡史　237

8.2　設(shè)備身份　243

8.3　軟件接口　244

8.4　GPU驅(qū)動模型　247

8.5　編程技術(shù)　250

8.6　調(diào)試設(shè)施　252

8.7　本章小結(jié)　254

參考資料　255

第9章　Nvidia GPU及其調(diào)試設(shè)施　256

9.1　概要　256

9.2　微架構(gòu)　257

9.3　硬件指令集　268

9.4　PTX指令集　279

9.5　CUDA　286

9.6　異常和陷阱　293

9.7　系統(tǒng)調(diào)用　296

9.8　斷點(diǎn)指令　299

9.9　Nsight的斷點(diǎn)功能　301

9.10　數(shù)據(jù)斷點(diǎn)　304

9.11　調(diào)試符號　306

9.12　CUDA GDB　307

9.13　CUDA調(diào)試器API　308

9.14　本章小結(jié)　312

參考資料　312

第10章 AMD GPU及其調(diào)試設(shè)施　314

10.1　演進(jìn)簡史　314

10.2　Terascale微架構(gòu)　315

10.3　GCN微架構(gòu)　318

10.4　GCN指令集　323

10.5　編程模型　325

10.6　異常和陷阱　327

10.7　控制波陣的調(diào)試接口　330

10.8　地址監(jiān)視　332

10.9　單步調(diào)試支持　333

10.10　根據(jù)調(diào)試條件實(shí)現(xiàn)分支跳轉(zhuǎn)的指令　335

10.11　代碼斷點(diǎn)　335

10.12　GPU調(diào)試模型和開發(fā)套件　337

10.13　ROCm-GDB　340

10.14　本章小結(jié)　341

參考資料　342

第11章 英特爾GPU及其調(diào)試設(shè)施　343

11.1　演進(jìn)簡史　343

11.2　GEN微架構(gòu)　348

11.3　寄存器接口　354

11.4　命令流和環(huán)形緩沖區(qū)　357

11.5　邏輯環(huán)上下文和執(zhí)行列表　360

11.6　GuC和通過GuC提交任務(wù)　365

11.7　媒體流水線　368

11.8　EU指令集　372

11.9　內(nèi)存管理　377

11.10　異?！?79

11.11　斷點(diǎn)支持　381

11.12　單步執(zhí)行　382

11.13　GT調(diào)試器　382

11.14　本章小結(jié)　386

參考資料　386

第12章 Mali GPU及其調(diào)試設(shè)施　387

12.1　概況　387

12.2　Midgard微架構(gòu)　389

12.3　Bifrost微架構(gòu)　393

12.4　Mali圖形調(diào)試器　395

12.5　Gator　396

12.6　Kbase驅(qū)動的調(diào)試設(shè)施　399

12.7　其他調(diào)試設(shè)施　403

12.8　缺少的調(diào)試設(shè)施　405

12.9　本章小結(jié)　406

參考資料　406

第13章 PowerVR GPU及其調(diào)試設(shè)施　407

13.1　概要　407

13.2　Rogue微架構(gòu)　410

13.3　參考指令集　413

13.4　軟件模型和微內(nèi)核　417

13.5　斷點(diǎn)支持　418

13.6　離線編譯和反匯編　420

13.7　PVR-GDB　421

13.8　本章小結(jié)　423

參考資料　423

第14章 GPU綜述　424

14.1　比較　424

14.2　主要矛盾　425

14.3　發(fā)展趨勢　426

14.4　其他GPU　427

14.5　學(xué)習(xí)資料和工具　430

14.6　本章小結(jié)　432

參考資料　432

第四篇　可調(diào)試性

第　15章 可調(diào)試性概覽　435

15.1　簡介　435

15.2　觀止和未雨綢繆　436

15.3　基本原則　439

15.4　不可調(diào)試代碼　444

15.5　可調(diào)試性例析　446

15.5.1　健康性檢查和BSOD　447

15.6　與安全、商業(yè)秘密和性能的關(guān)系　449

15.7　本章小結(jié)　450

參考資料　451

第16章 可調(diào)試性的實(shí)現(xiàn)　452

16.1　角色和職責(zé)　452

16.2　可調(diào)試架構(gòu)　455

16.3　通過?；厮輰?shí)現(xiàn)可追溯性　459

16.4　數(shù)據(jù)的可追溯性　466

16.5　可觀察性的實(shí)現(xiàn)　472

16.5.1　狀態(tài)查詢　472

16.6　自檢和自動報告　480

16.7　本章小結(jié)　482

參考資料　483