1장 컴퓨터의 구조와 역사
1. 시스템 프로그래밍과 운영체제
시스템 프로그래밍이란?
운영체제란?
2. 프로그래머 입장에서 바라본 컴퓨터의 구조와 역사
폰 노이만 구조(Von Neumann Machine)와 ISA(Instruction Set Architecture)
인텔 8008, 8086 마이크로프로세서
8086의 레지스터들
8086 세그먼트 레지스터의 사용
80286과 80386 마이크로프로세서의 출현
80386에서의 레지스터들
컴퓨터 아키텍처(Architecture)와 컴퓨터 오가니제이션(Organization)
80486 마이크로프로세서
펜티엄(Pentium) 프로세서와 슈퍼 스칼라
2장 데이터의 표현과 메모리 구조
1. 2진법, 16진법의 표현법과 비트, 바이트
2. 정수의 표현
3. 실수의 표현
4. 문자의 표현
5. 바이트 순서(Little Endian과 Big Endian)
6. 메모리의 구조
7. CPU와 메모리간의 연결
8086에서 짝수 번지, 홀수 번지
80386, 80486, 그리고 Pentium에서의 데이터 전송
3장 기계어의 구성
1. 기계어에 대한 이해와 필요성
2. 고급 언어, 기계어, 그리고 어셈블리 언어의 예
3. 명령의 구성과 실행
4. 기계어의 구성(명령어 형식: Instruction Format)
Instruction Prefixes
작동 코드(Opcode: Operand Code)
번지 지정 방식과 MODR/M 그리고 SIB
번지 지정 방식
4장 프로시저와 스택 구조
1. 스택을 사용한 복귀 주소의 저장
2. 스택을 사용한 로컬 변수의 저장
3. 스택을 사용한 파라미터 전달
4. 파라미터 전달의 여러 가지 방법(Calling Conventions)
__cdecl
__stdcall
__fastcall
5. 스택 프레임을 이용한 스택 백트레이싱
6. 프로시저에서 리턴 값 전달하기
7. Windows에서의 스택 구조
5장 프로세스와 쓰레드
1. 프로세스와 쓰레드의 개념
프로세스(Process)
쓰레드(Thread)
2. 프로세스의 구조
WinDBG를 사용한 프로세스 구조체 살펴보기
프로그램에서 EPROCESS 포인터 얻기
프로세스를 구성하는 요소들
3. 쓰레드의 구조
WinDBG를 사용한 쓰레드 구조체 살펴보기
프로그램에서 ETHREAD 포인터 얻기
구조화된 예외 처리(Structured Exception Handling)
4. 어플리케이션에서 프로세스와 쓰레드 관련 정보 얻기
6장 쓰레드의 스케줄링
1. 쓰레드의 상태
2. 우선 순위 알고리즘
Windows에서의 우선 순위 스케줄링 구현
프로세스 우선 순위와 쓰레드 우선 순위
3. Performance monitor 프로그램을 이용한 실험
4. 선점형 스케줄링(Preemptive Scheduling)
선점되어지는 경우
Windows에서의 선점형 스케줄링 구현
IRQL과 커널레벨 동기화
7장 쓰레드의 동기화
1. 쓰레드 동기화의 필요성
2. 유저모드에서의 동기화 함수들
크리티컬 섹션(Critical Section)
뮤텍스(Mutex)
세마포어(Semaphore)
이벤트(Event)
3. 커널 동기화 객체와 그 구조
커널 동기화 객체
디스패쳐(Dispatcher)와 대기 블록(WaitBlock)
8장 메모리 관리
1. 가상 주소(Virtual Address)
2. 가상 주소(Virtual Address)의 구현
페이징 기법
가상 주소와 페이징 시스템
세그먼트 기법
단편화(Fragmentation)
세그먼트와 페이징 기법의 병합
9장 세그먼테이션
1. 가상 메모리에서 실제 물리 메모리까지
2. 세그먼트 레지스터와 그 사용
3. 세그먼테이션(Memory Segmentation)
4. 세그먼트 디스크립터
5. 세그먼트 디스크립터의 내용들
베이스(Base) 필드
리미트(Limit) 필드
액세스(Access) 비트
프레젠트(Present) 비트
디폴트(Default) 비트
Granularity 비트
시스템(System) 비트와 타입(Type) 비트
6. 디스크립터 테이블과 세그먼트 셀렉터
디스크립터 테이블
LDT(Local Descriptor Table)
세그먼트 셀렉터
7. Windows에서의 세그먼트 디스크립터와 레지스터
어플리케이션에서의 세그먼트 레지스터와 그 내용
커널레벨에서의 세그먼트 레지스터와 그 내용
10장 페이징
1. 페이징(Paging)
2. 선형 주소에서 물리 주소까지
CR3 레지스터
페이지 디렉토리(Page Directory)
페이지 테이블(Page Table)
실습
3. Windows에서의 페이지 디렉토리와 테이블
4. 공유 메모리와 공유 모듈
5. 메모리 공간의 전환
6. 3GBYTE의 유저 메모리를 사용하는 Windows
11장 페이지 관리
1. 요구 페이지 처리
페이지 폴트 예외 핸들러
선페이징(Prepaging)
Paged Memory와 NonPaged Memory
2. 페이지 교체 정책(Page Replacement Policy)
지역성(Locality)
LRU(Least Recently Used) 방식
FIFO(First In, First Out) 방식
Page Frame Number Database
실습
3. 작업세트(Working Set) 관리
스레싱(Thrashing) 현상
작업세트 관리
작업세트를 조절하기 위한 Win32 API
12장 프로세서 내의 캐쉬 관리
1. 원리
2. 캐쉬 메모리의 주소 매핑 방식
직접 매핑(direct mapping)
어소시에이티브 매핑(associative mapping)
셋 어소시에이티브 매핑(set associative mapping)
3. 캐쉬 교체 알고리즘
4. 캐쉬 쓰기 정책
Write through 정책
Write back 정책
5. Pentium Processor에서의 캐쉬 구조
13장 윈도우즈에서의 캐쉬 관리
1. Windows에서의 파일 읽기와 그 과정
2. 내부 구조
Windows의 System Cache 영역과 View
VACB(Virtual Address Control Blocks)에 의한 View 관리
14장 유저레벨과 커널레벨
1. 특권레벨(Privilege Levels)
2. 커널모드(Ring 0)와 유저모드(Ring 3)
3. Windows에서의 유저레벨 코드 세그먼트(CS)
4. Windows에서의 커널레벨 코드 세그먼트(CS)
5. 커널레벨에서만 실행되는 CPU 명령어
6. 세그먼트의 갱신과 특권레벨
7. 코드 세그먼트의 변경과 특권레벨의 변경
세그먼트간의 JMP 또는 CALL 명령 실행
8. 인터럽트와 특권레벨
IDT(Interrupt Descriptor Table)
인텔에서 정의하고 있는 인터럽트 벡터별 내용
인터럽트 발생과 스택 변화
Windows API의 흐름
9. I/O 특권레벨 변경
TSS(Task State Segment) 변경을 통한 I/O 권한 변경
IOPL 변경을 통한 IO 특권레벨 변환하기
부록
1. WinDBG 설치 및 간단한 사용법
WinDBG 설치 및 환경 설정
필자가 자주 사용하는 명령어들
2. 드라이버 개발 경험이 없는 프로그래머를 위하여
디바이스 드라이버를 만드는 방법
디바이스 드라이버를 실행시키기 위한 코드들
디바이스 드라이버에서 사용하는 DbgPrint에 대한 출력 내용 보기
3. 디스어셈블링에 대한 이해
VC를 이용한 디스어셈블링 코드 보기
함수의 시작과 로컬 변수 그리고 파라미터들
구조체와 포인터에 대한 처리
조건문 if의 코드
switch문의 코드
반복문 for의 코드
IT 산업 발전으로 관련된 많은 직업군이 생겨났다 사라지는 상황에서 특히, 프로그래머라는 직업을 가진 젊은이들이 많이 늘어나고 있는 추세이다. 하지만, 우리내 프로그래머들은 뿌리가 없는 교육으로 인하여 개발단계에서 많은 한계를 느끼는 것이 대부분이다. 이 책은 고급 개발자들만이 알고 있던 개발 원리를 알기 쉽게 설명하여 경쟁력있는 프로그래머가 될 수 있는 길을 열어드릴 수 있는 책이다.
중고단행본
바보 빅터
