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第一部分 概 述1

第1章 历史与目标1

1.1 历史回顾1

1.2 为什么要设计虚拟机7

1.3 贬值的财富8

1.4 微妙的平衡9

1.5 虚拟机反对派的观点12

1.6 展望未来12

1.7 经验和教训13

1.8 参考资料16

2.2 记号方法18

2.1 概述18

第2章 基本执行环境18

2.3 运行时系统与虚拟机19

2.4 内存管理20

2.4.1 机器级上的内存管理21

2.4.2 操作系统级上的内存管理25

2.4.3 应用程序级上的内存管理28

2.5 动态内存管理32

2.6 HEC虚拟机的内存管理38

2.7 机器设计41

2.8 HEC虚拟机的设计43

2.9 任务管理44

2.10 线程48

2.11 HEC虚拟机的任务管理50

2.12 输入／输出51

2.13 HEC虚拟机的输入／输出53

2.14 参考资料54

第二部分 HEC虚拟机57

第3章 虚拟机的实现57

3.1 概述57

3.2 全局性元素58

3.2.1 common.c60

3.2.2 win32.c61

3.2.3 iset.c69

3.2.4 exenv.c73

3.2.5 error.c78

3.3 HEC虚拟机的命令行语法83

3.4 用来实现调试功能的代码84

3.5 处理配置选项85

3.6 设置环境92

3.7 字节码验证98

3.8 指令的执行116

3.8.1 load.c122

3.8.2 store.c127

3.8.3 pushpop.c129

3.8.4 move.c132

3.8.5 jump.c133

3.8.6 bitwise.c135

3.8.7 shift.c137

3.8.8 intmath.c138

3.8.9 fltmath.c139

3.8.10 dblmath.c140

3.8.11 interupt.c141

3.8.12 intwin32.c143

3.9 本章总结143

3.10 参考资料144

第4章 HEC调试器146

4.1 概述146

4.2 调试技术147

4.2.1 断点147

4.2.2 单步执行147

4.4 Intel平台上的中断148

4.3 Intel平台上的调试技术148

4.4.1 实模式下的内存寻址149

4.4.2 实模式下的寄存器150

4.4.3 实模式下的中断处理151

4.5 DOSdbg152

4.6 用来对付调试器的招数162

4.6.1 招数之一：破坏堆栈162

4.6.2 招数之二：增加线程163

4.6.3 招数之三：自修改程序164

4.6.4 招数之四：混合内存模型166

4.6.5 其他招数167

4.7 HEC文件格式168

4.7.2 符号表169

4.7.1 文件头部分169

4.7.3 字符串表171

4.7.4 字节码部分171

4.8 操作模式171

4.9 HEC调试器实现172

4.10 命令行的处理173

4.11 保存调试元数据173

4.12 处理调试命令186

4.12.1 ?-帮助187

4.12.2 Q-退出188

4.12.3 F-可执行文件信息188

4.12.4 D start stop-转储内存189

4.12.5 S start stop string-搜索字符串191

4.12.6 L string-符号查询193

4.12.7 P-函数显示197

4.12.8 RX-显示寄存器内容（Ri、Rf、Rd）198

4.12.9 T-单步执行199

4.13 未来设想212

4.13.1 更快的算法212

4.13.2 O(n)记号213

4.13.3 动态补丁214

4.13.4 动态断点214

4.13.5 会话日志215

4.13.6 程序频率计数215

4.13.7 符号化调试器215

4.14 试用HEC虚拟机216

4.15 参考资料223

第三部分 HEC汇编语言225

第5章 汇编器的实现225

5.1 概述225

5.2 数据结构简述227

5.2.1 HSAM汇编器算法227

5.2.2 抽象数据类型228

5.2.3 抽象数据类型之一：向量229

5.2.4 可扩展数组230

5.2.5 抽象数据类型之二：数据树233

5.2.6 二元搜索树234

5.2.7 抽象数据类型之三：字典242

5.2.8 哈希表243

5.2.9 HASM数据结构小结251

5.3 命令行的使用方法252

5.4 HEC汇编器实现253

5.5 全局性元素258

5.6 命令行选项和命令行参数的处理260

5.7 第1遍——建立符号表267

5.7.1 概述267

5.7.2 LineScanner类268

5.7.3 LineTokenizer类274

5.7.4 Passl类298

5.7.5 StringTable类317

5.7.6 SymbolTable类320

5.7.7 HashTable类332

5.8 第2遍——生成字节码和程序清单338

5.9 创建编译单位385

5.10 读取程序清单文件392

5.11 试用HSAM汇编语言393

5.12 参考资料405

第6章 虚拟机的中断407

6.1 概述407

6.2 INT 0——文件输入／输出415

6.3 INT 1——文件管理428

6.4 INT 2——进程管理444

6.5 INT 3——断点452

6.6 INT 4——时间和日期调用452

6.7 INT 5——处理命令行参数462

6.8 INT 6——内存诊断465

6.9 INT 7——动态内存分配469

6.10 INT 8——数学函数480

6.11 INT 9——与宿主代码的接口486

6.12 INT 10——进程间通信（IPC）498

6.12.1 IPC概述498

6.12.2 TCP/IP套接字503

6.12.3 TCP/IP地址504

6.12.4 实现506

6.13 参考资料525

第7章 HEC汇编语言527

7.1 构成汇编语言程序的元素527

7.1.1 指令527

7.1.3 注释529

7.1.2 伪指令529

7.2 函数和标号的定义530

7.3 立即数据的加载和移动533

7.4 直接内存寻址模式534

7.5 数据的加载和保存538

7.6 算术运算541

7.7 二进制位操作542

7.8 数据转换547

7.9 程序流控制549

7.9.1 跳转549

7.9.2 选择552

7.9.3 循环557

7.10 与堆栈有关的操作559

7.11 间接内存寻址模式562

7.12 全局变量存储的定义563

7.13 构造函数调用记录567

7.14 数据类型的映射575

7.15 程序元素的作用范围579

7.16 指令与伪指令小结587

7.17 参考资料590

第8章 高级论题592

8.1 HEC虚拟机与高级语言：编译器设计592

8.1.1 复杂性管理592

8.1.2 方法595

8.2.1 基本概念598

8.2 支持面向对象功能598

8.2.2 封装600

8.2.3 继承605

8.2.4 多态612

8.3 异常623

8.3.1 Java中的异常625

8.3.2 异常的实现方法629

8.3.3 异常的实现示例631

8.3.4 异常的滥用641

8.4 移植641

8.4.1 对Linux的观感641

8.4.2 linux.c文件645

8.4.3 intlinux.c文件654

8.5 建立HEC运行时系统663

8.6 建造你自己的运行时系统665

8.6.1 模仿与创造665

8.6.2 项目管理——关键路径665

8.6.3 运行时系统的关键路径666

8.6.4 操作系统的关键路径667

8.7 参考资料671

8.7.1 编译器理论671

8.7.2 密码学671

8.7.3 异常672

8.7.4 Java672

8.7.5 Linux673

附录674