如果说软件的执行过程就像是CPU在无数条道路（指令流）间飞奔，那么开发软件的过程就是设计和构建这个交通网络的过程。其基本目标是要让CPU在这个网络中奔跑时可以完成需求（requirement）中所定义的功能。对这个网络的其他要求通常还有可靠（reliable）、灵活（flexible）、健壮（robust）和易于维护（maintainable），开发者通过简单的改造就能让其他类型的车辆（CPU）在上面行驶（portable）……

开发一个满足以上要求的软件系统不是一件简单的事，通常需要经历分析（analysis）、设计（design）、编码（code）和测试（test）等多个环节。通过测试并发布（release）后，还需要维护（maintain）和支持（support）工作。在以上环节中，每一步都可能遇到这样那样的技术难题。

在软件世界中，螺丝刀、万用表等传统的探测工具和修理工具都不再适用了，取而代之的是以调试器为核心的各种软件调试工具。

软件调试的基本手段有断点、单步执行、栈回溯等，其初衷就是跟踪和记录CPU执行软件的过程，把动态的瞬间“凝固”下来，以供检查和分析。

软件调试的基本目标是定位软件中存在的设计错误（bug）。但除此之外，软件调试技术和工具还有很多其他用途，比如分析软件的工作原理、分析系统崩溃、辅助解决系统和硬件问题等。

综上所述，软件是通过指令的组合来指挥硬件，既简单又复杂，是个充满神秘与挑战的世界。而软件调试是帮助人们探索和征服这个神秘世界的有力工具。

今天，作者对软件调试的理解和认识，相比自己写本书第一版时，在广度和深度方面都有了较大的提升。我们有幸采访了《软件调试（第2版）卷1：硬件基础》作者张银奎，来看看他的所思所想。

张银奎老师

异步社区：请老师简单介绍一下自己？您目前正在做哪些事情？

张银奎： 我出生在70年代，90年代大学毕业。20多年的工作生涯中，有13年是工作在英特尔公司的上海分公司。2016年底我从英特尔离职，开始人生新一轮的征程。目前我主要做两件事情，一件是创业，把自己积累了20多年的编码手艺应用到实践中，希望可以解决一些工程问题，创作出一款“广为流传”的软件。

第二件事是知识传播，包括写书、讲课、举办庐山研习班等。两件事都是我非常热衷的，发自内心的喜欢，想起来就很开心，有后脑勺要乐开花（童年的俗语）的感觉。

 

异步社区: 从英特尔离职后？您平常每天都做些什么？或者说您典型的一天是如何度过的？

张银奎：是的，2016年底，我告别了英特尔，告别了那个舒适的工作环境。从普通的视角看，我的生活是比较单调的。如果我不出去讲课，那么就在我的办公室里。在为《软件调试》第二版冲刺那段时间里，我每天6点钟即起床，先送女儿上学，不到7点就到办公室，到了办公室后，就开始写作。清早的时候，思维活跃，很适合写作，而且安静没有打扰。闷头写两个小时后，大约9点，到了上班的高峰，这时我会休息一下，看看楼下拥挤的车流和人流。9点之后，我可能继续写作，一直到中午，也可能编写代码。吃过午饭后，大多时间是做开发，编写代码，调试，或者做各种实验。

晚上下班后，我有两件热衷的事，一件事是关于书的，包括读书和买书。买书方面，最好是逛实体书店，但是不能总去，所以有时也逛网上的书店。另一件事是关于孩子。我有两个女儿，大的已经读初中，我努力向她推销软件领域流行的“敏捷（Agile）”方法，目的是加快看似没有尽头的各种作业。小的还没有上幼儿园，她每天都有进步，每天都给我惊喜，真正的“日日新”，看着她成长，给我很多启发，和无限快乐。

 

异步社区: 我们在书中看到这样一句话——著名的计算机科学家布莱恩·柯林汉（Brian Kernighan）说过，“软件调试要比编写代码困难一倍，如果你发挥了最大才智编写代码，那么你的智商便不足以调试它。”那么，老师觉得软件调试的难点在是什么？具体表现是什么？

张银奎：难点很多。打个比方来说，很多人都会开车，但是不会修车。开车只要操作几个可见的装置就可以了，修车要掀开盖板，探查内部的隐秘世界。因为此，MSDN杂志上曾有一个著名的技术专栏，名字就叫Under the Hood（盖板下面）。对于软件系统来说，今天的软件栈越来越深，越来越复杂。“深”意味着难以见底。而学习底层往往是比较苦难的。底层的资料比较少，相对枯燥，难以理解。

除了需要比较多的底层知识之外，做好调试还需要较强的耐力和分析推理能力，一个复杂的bug可能需要几周的时间来攻克，这对耐力、意志和信心都是考验。

 

异步社区：老师在创作《软件调试（第2版）卷1：硬件基础》过程中遇到的最大困难是什么？

张银奎：非技术方面，最大的困难是分配时间。有人说过，诗歌的冷落是因为人类过了童贞的年龄。尼采说过，书的时代已经过去，电影的时代来了。这些话未必全对，但是有道理的。在这样一个快节奏的互联网时代里，对于一个IT技术者来说，写书真的是一件非常奢侈的事情。1934年8月，35岁的老舍冒着酷暑来到上海。他是从济南来的，刚刚辞去了在齐鲁大学的工作，到上海寻找机会。在后来的文章中，他曾这样回忆这次上海之旅，“我不是去逛，而是想看看，能不能不再教书而专以写作挣饭吃。”结果，老舍在上海住了十几天后，得到了一条结论：“专仗着写作吃不上饭”。于是又回到了山东，继续一边教书一边写作。今天距离老舍的时代又有近百年了，专职写作变得更加艰难。

技术方面，《软件调试（第2版）卷1：硬件基础》新增了大量篇幅来介绍GPU上的编程与调试。与传统的CPU编程相比，GPU编程有很多不同，代表着软件开发的新挑战和方向。今天，关于GPU内部结构和原理的资料还很少，我花了一年多的时间，一边查找资料，一边使用我习惯的“格物”方法进行调试和探索，摸索前进，终于比较全面地介绍了Nvidia、AMD、Intel、Imagination、ARM五大品牌的GPU，从内部结构到外部接口。在国际上，今天也还没有第二本书如此详细和深入地探讨GPU。

 

异步社区：据了解，《软件调试 （第2版）》将分成3卷出版，卷1覆盖处理器等基础内容，卷2、卷3分别介绍Windows系统和Linux系统的调试。本次南京签售上，有的读者我们卷2和卷3计划在什么时候出版？您可以稍稍“剧透”一下吗？。

张银奎：考虑多种因素，第2版会分三卷出版，第1卷是公共基础，第2卷和第3卷分别覆盖Windows和Linux平台。关于时间，因为上面提到的原因，现在还不能承诺。我会争取在2019年至少再推出一卷。内容方面，会延续卷1的几个特色，包括呈现技术背后的人文背景，追溯技术发展的历史，生动活泼的技术评点。

 

异步社区：您觉得现阶段软件领域的从业人员所面临的挑战和新要求是什么？

张银奎：信息技术是以越来越大的加速度在发展的，这意味着速度是沿着陡峭的上升曲线攀升的。从事软件技术的好处是不用担心碰到天花板，因为永远没有止境。对于每个人，要想跟的上技术发展的速度，一定要不断学习，不断更新自己。一方面要学会一套好的学习方法，用强大的工具武装自己。另一方面，要养成学习的习惯，通过各种途径不间断地学习。

 

异步社区:对于软件测试和软件调试，您认为这二者的关系是怎样的？软件测试人员是否都应该具备软件调试的技能呢？

张银奎：二者虽有联系，但有很大区别。简单说，测试的目的是发现和证明有bug，调试的目的是找到根源和去除bug。而且，调试的价值不仅仅在于去除bug，它还是深入理解软硬件系统的一种强大工具，是所有软件工程师都应该掌握的一项基本技能。

 

异步社区:针对刚毕业、初入职场的小白，您有什么建议？

张银奎：选择软件方向是绝对没有错的。在我看来，21世纪最有魅力的职业就是软件开发。我的建议有三个。

一是要有远大的目标，站在比较高的高度上为自己设计职业发展计划和技术发展计划。

二是脚踏实地，要从基础的工作做起，写好每一行代码，熟练使用开发工具和调试工具的每个常用功能。

三是不断钻研，不要止步于表面，对底层原理有热情。

 

异步社区:对您工作和生活帮助最大的三本书要推荐给大家的？

张银奎：读过的好书太多了。分三个方面各选择一本吧。

技术方面，英特尔的《英特尔架构软件开发者手册》（简称SDM）对我帮助很大，这本书分很多卷，网上有电子版本，我也有打印版本，书的每一册都比较厚，我经常读的是第三卷，胶状的书脊都被我翻的裂开了。

哲学方面，朱熹的书对我启发特别大，在我家里，与朱熹有关的书摞起来肯定超过1米高，大多数是他本人的著作，也有关于他的传记，还有他学生的书。书的形式有很多种，有单册，也有大部头。又分成不同时期出版的，有近现代的，也有一两百年前出版的线装书，是我从不同渠道淘到或者通过线上拍卖买来的。如果选择其中一本，那么就推荐朱熹的《四书集注》吧，有很多个版本供选择。

历史方面，《史记》对我的影响特别大。关于《史记》的书，我也有近百本。我觉得，对《史记》和它的作者司马迁的评价和赞美，再高也不过分。《史记》中有太多的大智大美！在写作《软件调试》第2版时，在我的办公室里，也放了一些书，每当写作间隙，我经常翻阅的书除了朱熹集注的《论语》线装书外，就是《史记评林》，两类书都是线装的，木板印刷，来自日本。

      

 张银奎老师著作

《软件调试（第2版）卷1：硬件基础》

张银奎著，人民邮电出版社

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