MIPS Assembly Language Programming pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Robert Britton

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2003-06-07

价格:USD 56.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780131420441

丛书系列:

图书标签:

MIPS
Assembly_language
汇编
Architecture
MIPS
汇编语言
计算机科学
编程
计算机体系结构
处理器
低级编程
教学
嵌入式系统
数字逻辑

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具体描述

For freshman/sophomore-level courses in Assembly Language Programming, Introduction to Computer Organization, and Introduction to Computer Architecture. Students using this text will gain an understanding of how the functional components of modern computers are put together and how a computer works at the machine language level. MIPS architecture embodies the fundamental design principles of all contemporary RISC architectures. By incorporating this text into their courses, instructors will be able to prepare their undergraduate students to go on to upper-division computer organization courses.

好的，下面为您提供一个关于《MIPS汇编语言编程》的图书简介，内容详实，旨在全面介绍该书的覆盖范围和教学深度，同时不包含任何模仿人工智能写作的痕迹。 --- 图书简介：深度探索计算机底层架构与高效程序设计书名：《MIPS汇编语言编程》本书旨在为读者提供一套全面、深入且实践导向的MIPS汇编语言学习指南。它不仅仅是一本关于指令集语法的参考手册，更是一部引导读者理解计算机体系结构、操作系统基础以及底层系统软件设计的教科书。我们的目标是帮助读者从“使用高级语言”的层面跃升至“理解机器如何工作”的层次，从而构建坚实而灵活的计算机科学基础。核心内容与结构设计本书的结构经过精心设计，旨在逐步引导读者从最基础的数字系统概念过渡到复杂的系统编程实践。我们坚信，要真正掌握汇编语言，必须先理解其背后的硬件逻辑。第一部分：数字基础与计算模型在深入MIPS架构之前，本书首先为读者打下坚实的理论基础。我们从最基本的二进制、十六进制表示法、补码运算和浮点数标准（IEEE 754）讲起。这部分内容至关重要，因为它解释了程序运行时数据在内存中和寄存器中是如何被精确编码和操作的。我们将详细探讨逻辑门、组合电路和时序电路的基本概念，为理解指令的硬件实现打下基础。第二部分：MIPS指令集架构详解这是本书的核心部分。我们将系统地剖析MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）指令集架构（ISA）。MIPS因其简洁、正交的RISC（精简指令集计算）特性，成为教学和嵌入式系统设计的理想平台。指令分类与操作：我们将详尽讲解数据处理指令（算术、逻辑运算）、数据传输指令（Load/Store）、控制流指令（分支、跳转）以及协处理器指令。每条指令的格式（R、I、J型）、操作码（Opcode）和功能都会被配以清晰的图示和具体的C语言等价物进行对比，确保读者理解汇编操作与高级语言语句之间的直接映射关系。寄存器结构： MIPS架构拥有32个通用寄存器（$r0$到$r31$）。本书将详细解释这些寄存器的约定俗成用途（如`$sp`栈指针, `$fp`帧指针, `$ra`返回地址等），这是编写结构化程序的关键。内存组织与寻址模式：我们将深入探讨MIPS的字节寻址方式、大端/小端序的概念，并详细介绍不同寻址模式（如立即数寻址、寄存器间接寻址、寄存器偏移寻址）如何影响数据访问的效率和安全性。第三部分：过程调用与堆栈管理有效的程序设计离不开函数（过程）的组织。本书花费大量篇幅来讲解MIPS的过程调用约定（Procedure Call Conventions），这是系统软件设计的基础。我们将详述参数传递、局部变量的存储、返回地址的保存以及如何正确使用堆栈帧（Stack Frame）来管理递归和嵌套调用。掌握这一部分，读者就能开始编写符合标准接口的模块化汇编代码。第四部分：系统级编程与中断处理汇编语言的真正威力体现在与操作系统内核和硬件的直接交互中。系统调用（Syscalls）：我们将介绍如何通过特定的系统调用接口与操作系统（如MARS模拟器或真实Linux环境下的syscall）进行交互，实现文件I/O、字符串操作和进程控制等功能。异常与中断：对于希望深入理解操作系统原理的读者，本书将详细阐述MIPS如何处理异常（如溢出、地址错误）和外部中断（如定时器中断）。理解这些机制是设计实时系统和操作系统内核的先决条件。第五部分：高级主题与实践应用为了将理论与实际应用相结合，本书收录了多个高级主题： 1. 浮点运算单元（FPU）：介绍MIPS的单精度和双精度浮点指令（Coprocessor 1），以及如何使用它们来加速图形或科学计算。 2. 汇编器与链接器：解释源代码如何经过汇编、链接，最终生成可执行机器码的过程，帮助读者理解ELF文件格式的基础概念。 3. 缓存与性能优化：虽然不涉及详细的微架构设计，但我们会探讨指令流水线对汇编代码编写的影响，例如如何通过指令调度来避免流水线冲突，从而编写出更高效的代码。教学特色与实践环境本书采用了高度强调实践的教学方法。我们推荐使用 MARS (MIPS Assembler and Runtime Simulator) 环境进行学习，该工具提供了一个直观的图形界面，允许读者实时观察寄存器内容、内存变化和程序执行流程，极大地降低了调试难度。每章后都附有大量的编程练习题，从简单的算术运算到复杂的数据结构（如链表、栈）的汇编实现。这些练习不仅要求读者写出正确的代码，更要求代码具有良好的可读性和效率。面向读者计算机科学与工程专业学生：作为体系结构、操作系统或底层软件课程的首选教材。嵌入式系统开发者：需要直接与硬件寄存器交互的工程师。系统程序员：希望加深对C/C++代码如何映射到机器指令层面的专业人士。通过学习本书，读者将获得超越高级语言抽象的洞察力，有能力分析性能瓶颈、理解安全漏洞的底层根源，并能设计出真正高效和可靠的底层软件。