Windows汇编语言程序设计

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出版者:第1版 (2004年1月1日)
作者:吴中平编
出品人:
页数:349
译者:
出版时间:2004-11
价格:29.00
装帧:平装
isbn号码:9787302096900
丛书系列:
图书标签:
  • Windows汇编
  • 汇编语言
  • 程序设计
  • Windows编程
  • 底层开发
  • x86
  • MASM
  • 调试
  • 逆向工程
  • 系统编程
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具体描述

本书从基本的汇编知识入手,循序渐进地介绍了汇编语言的基本概念和程序设计方法,重点讲解了Windows环境下汇编语言程序设计的基本原理及其实现过程,尤其对操作系统原理的核心内容——CPU保护方式、内存管理、进程和线程等做了精辟论述,并配以图解和详细的实例,更便于读者学习主要面向初、中级程序设计人员和广大计算机爱好者,亦可作为培训教材使用。

好的,这是一本关于软件开发与系统底层技术的图书简介,内容详实,侧重于现代操作系统的核心机制与高性能编程实践。 --- 《操作系统内核深度解析与高级驱动程序开发实战》 内容概要 本书旨在为资深软件工程师、系统架构师及对操作系统底层机制有深入探究需求的读者,提供一套全面、深入且极具实践指导意义的技术指南。全书以现代主流操作系统(如类Unix内核与Windows NT架构)为蓝本,系统性地剖析了操作系统的核心组件、内存管理策略、进程与线程调度机制,以及高效能驱动程序的构建艺术。 本书的编写遵循“理论先行,实践驱动”的原则,内容不仅涵盖了理论模型的抽象描述,更深入到内核源代码的实现细节与实际应用场景中的性能调优技巧。 第一部分:操作系统核心架构与启动过程 本部分将构建读者对操作系统整体框架的宏观认知,并追溯系统从硬件启动到用户空间建立的完整流程。 第1章:现代操作系统结构概述 内核与用户空间的分离:权限环(Rings)的深入理解。 单体内核、微内核及混合内核的优缺点比较及在不同系统中的体现。 系统调用接口(System Call Interface):设计哲学、陷阱/中断处理机制。 操作系统抽象层(HAL)的功能与重要性。 第2章:引导过程与初始化序列 BIOS/UEFI的作用与引导加载器(Bootloader)的职责。 内核的初始加载与解压缩:内核映像的内存布局。 核心数据结构初始化:中断描述符表(IDT)、全局描述符表(GDT)的设置。 第一个进程(Init/Systemd/Winlogon)的创建与用户态切换。 第二部分:内存管理的高级主题 内存管理是操作系统的核心支柱,本部分将超越基础的分页概念,深入探讨虚拟内存的复杂性、缓存一致性与性能优化。 第3章:虚拟内存与物理内存的映射 多级页表结构(PML4, PDPT, PD, PT)的解析。 TLB(Translation Lookaside Buffer)的工作原理与缓存失效(TLB Shootdown)处理。 内存保护与隔离:页表项(PTE)中的权限位解读。 第4章:动态内存分配与内核堆管理 内核空间对象的分配策略:Slab/SLUB分配器原理。 用户空间堆管理器(如ptmalloc的实现思想)。 内存碎片化分析与对策。 第5章:内存映射与共享机制 `mmap`/`VirtualAlloc`的底层实现。 匿名映射与文件映射的差异。 进程间内存共享(Shared Memory)的安全实现机制。 第三部分:进程、线程与并发控制 本部分聚焦于并发执行模型,详细阐述任务的创建、切换、同步与通信机制。 第6章:进程与线程的生命周期管理 进程上下文(Context)的完整快照与保存/恢复。 内核线程与用户线程的调度模型(1:1, M:N)。 栈结构分析:用户栈、内核栈的布局与切换点。 第7章:高级调度算法与实时性 公平性调度器(CFS)的工作原理与红黑树的使用。 优先级继承与优先级反转问题。 调度器在多核/超线程环境下的负载均衡策略。 第8章:同步原语与锁机制的效率 自旋锁(Spinlock)与互斥锁(Mutex)的应用场景。 原子操作(Atomic Operations)的硬件基础与编译期保证。 屏障(Fences)与内存模型对并发编程的影响。 第四部分:驱动程序开发与I/O子系统 本部分将重点转向系统编程中的“硬核”部分——设备驱动程序的设计与实现,以及I/O请求的处理流程。 第9章:I/O子系统架构 中断处理机制:硬件中断的注册、分发与下半部(Bottom Half)执行。 I/O请求包(IRP/Request Packet)的生命周期。 同步与异步I/O模型的差异。 第10章:字符设备与块设备驱动编程 字符设备:`/dev`节点管理、文件操作结构体的实现。 块设备:I/O调度器(如Deadline, CFQ, BFQ)对请求队列的优化。 DMA(直接内存访问)的设置与一致性问题。 第11章:内核模块化与调试技巧 模块的加载、卸载与符号导出机制。 内核调试工具链的使用(如KDB/KGDB, WinDbg内核调试)。 日志记录与性能剖析工具的应用。 第五部分:系统性能分析与调优 本书的最终目标是培养读者“理解性能瓶颈并加以解决”的能力。 第12章:系统性能度量 关键性能指标(KPIs)的定义:延迟(Latency)、吞吐量(Throughput)、使用率(Utilization)。 追踪点(Tracepoints)的使用与事件驱动分析。 缓存命中率与缺页错误(Page Faults)的深入分析。 第13章:固件与硬件交互优化 PCIe总线的基本协议与设备枚举。 电源管理对性能的影响(C-states/P-states)。 NUMA(非一致性内存访问)架构下的程序优化策略。 --- 适用读者 掌握C语言基础,并希望深入理解操作系统工作原理的软件工程师。 从事嵌入式系统、高性能计算(HPC)或网络安全领域的开发人员。 系统管理员、性能分析师以及希望构建定制化内核或驱动的专业人士。 本书要求读者具备扎实的计算机体系结构基础和中级以上的C/C++编程能力。通过本书的学习,读者将能够自信地在操作系统内核的复杂环境中进行开发、调试和性能优化工作。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的排版和装帧设计,说实话,有点让人摸不着头脑。封面设计得比较朴素,甚至可以说有些过时了,如果不是特意在书店里寻找这个特定主题的书籍,很可能会被淹没在一堆设计更现代的计算机教材中。内页的纸张质量倒是中规中矩,至少在长时间阅读时不会感觉刺眼。然而,进入到正文内容后,图文的布局就显得有些拥挤了。尤其是在讲解复杂的寄存器操作和内存寻址方式时,流程图和代码块的间隔不够,初学者很容易在信息流中迷失方向。我特别注意到,作者似乎更倾向于直接展示代码片段,而对于这些代码片段背后的设计哲学和历史演进的讨论相对较少。对于一个希望建立扎实理论基础的读者来说,这可能是一个遗憾。比如,在描述如何利用特定的硬件中断来提高效率时,如果能穿插一些早期PC架构与现代CPU在指令集扩展上的对比分析,哪怕只是简短的脚注,都会让内容的深度提升一个档次。总的来说,这本书在物理呈现上缺乏足够的吸引力,内容组织上偏向于“操作手册”而非“深度教程”。

评分☆☆☆☆☆

我花了很大力气才完全消化完关于结构化编程在汇编层面的实现这一章节。坦白讲,作者对过程调用的底层细节描述得非常到位,函数入口和出口处的堆栈平衡操作被分解得异常清晰,对于理解C语言或Pascal等高级语言是如何映射到底层机器码的,简直是醍醐灌顶。特别是对于那些热衷于系统底层优化,或者说想编写真正裸机驱动的工程师来说,这种细致入微的讲解是不可多得的财富。然而,这本书似乎完全没有顾及到那些仅仅是对操作系统原理感到好奇,或者想了解现代软件编译优化趋势的普通爱好者。书中对于SSE/AVX等向量指令集的介绍几乎是只字未提,这让这本书在面对当前主流的并行计算需求时显得力不从心。读者如果想知道如何利用现代CPU的强大能力来加速科学计算或图形处理,这本书提供的帮助是有限的,它更像是一部关于“经典”x86架构编程的权威参考,而非面向未来的工具书。

评分☆☆☆☆☆

关于调试和错误排查的部分,这本书的叙述风格显得异常的严肃和单调。它详细介绍了汇编代码出错时CPU可能抛出的异常类型,以及如何通过查看寄存器状态来定位问题根源。这部分内容无疑是严谨的,对于那些需要深入调试硬件驱动崩溃现场的专家来说,可能是一种福音。但对于初学者而言,这种纯粹的“现象描述”缺乏必要的引导和情境代入。作者很少使用“如果你遇到这个错误,很可能是因为……”这样的口吻来构建一个实际的排错流程。我更希望看到的是一系列“常见陷阱”的剖析,比如如何识别栈溢出、如何区分内存访问冲突和非法指令等场景,并给出清晰的诊断步骤。现在的描述更像是教科书式的定义罗列,缺乏实战中那种“手把手”的陪伴感,读起来有些枯燥,需要读者具备相当高的主动性和先验知识才能完全理解其精髓。

评分☆☆☆☆☆

本书的习题设计,说实话,暴露出了一个明显的“脱节”问题。作者似乎仍然沉浸在DOS时代或者Windows 9x早期的开发环境中。许多练习要求读者直接操作特定的I/O端口,或者手动设置中断向量表,这在如今这个被高度抽象化和虚拟化的操作系统环境下,几乎没有实际操作的可能性。我尝试在Windows 10的虚拟机中重现书中的某个磁盘读写实验,结果是屡屡失败,因为现代系统内核的安全机制根本不允许用户态程序进行如此底层的直接干预。这使得理论学习与实践操作之间产生了一道难以逾越的鸿沟。我理解汇编语言学习需要从最基础的硬件交互开始,但如果一本书的配套实践项目完全无法在主流的开发环境中运行,那么它对读者的价值就大打折扣了。期待未来的版本能够增加一些使用现代API或虚拟机调试工具(如OllyDbg或IDA Pro)的案例分析,将理论与当下的工具链结合起来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度毋庸置疑,它对于指令集的完整覆盖和对底层硬件原理的解析,足以让任何一个对计算机体系结构有严肃态度的学习者受益匪浅。然而,它在“语言”层面的教学上,显得有些过于侧重于冷冰冰的机器码逻辑,而忽视了“程序设计”本身应该包含的工程美学。例如,书中对宏的用法介绍得非常简洁,对于如何构建可复用、易于维护的汇编模块,几乎没有提供任何指导性的最佳实践。在现代软件开发中,即使是底层代码也需要考虑模块化和可读性,但这本书似乎默认读者已经是一位经验丰富的底层专家,可以直接跳过这些“软技能”。这就好比学做菜,光学会了如何精确控制火候和配料的克数,却没教你如何摆盘和设计菜品的风味层次。对于想写出“优雅”汇编代码的读者来说,这本书提供的是工具箱,但缺失了使用这些工具来创造艺术的蓝图。

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