32位汇编语言程序设计第2版 pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:机械工业出版社作者:钱晓捷出品人: 页数:0 译者: 出版时间:2016-7 价格:45.00元装帧:平装 isbn号码:9787111543350 丛书系列:

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具体描述

本书以32位Intel80x86处理器和个人计算机为硬件平台，基于32位Windows操作系统软件平台，借助微软MASM汇编程序讲解汇编语言程序设计。本书论述了基本的汇编语言基础、常用处理器指令和汇编语言伪指令以及顺序、分支、循环、子程序结构，还包括扩展的Windows 和DOS编程、与C 语言的混合编程、输入输出指令及编程内容，并涉及浮点、多媒体及64位指令等方面。本书可以作为普通高校“汇编语言程序设计”等课程的教材或参考书，适合计算机、电子、通信和自控等电类专业的本科学生以及软件学院、计算机等电类专业的高职学生、成教学生阅读，同时也适合作为计算机应用开发人员和希望深入学习汇编语言的读者的极佳参考书。

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现代系统编程与底层架构解析本书聚焦于对现代计算机系统架构、底层软件实现机制以及高性能程序设计方法的深入探讨，旨在为读者提供超越传统汇编语言教学范畴的、更具前瞻性和实践价值的知识体系。本书不直接涉及任何特定版本的汇编语言程序设计教材内容，而是将重点放在理解现代操作系统、编译器、虚拟化技术以及高性能计算对底层硬件的依赖性与交互方式上。 --- 第一部分：现代处理器架构与并行计算基础本部分致力于剖析当前主流微处理器（如x86-64及ARMv8）的复杂内部结构，超越基础的寄存器和指令集描述，深入研究现代处理器如何实现指令级并行性（ILP）和多核协作。 1.1 超标量执行与流水线深度剖析我们将详细解析超标量处理器中的指令调度机制、乱序执行（Out-of-Order Execution, OOOE）的实现原理，以及分支预测单元（Branch Prediction Unit, BPU）如何通过复杂的算法和历史记录来最小化流水线停顿。内容将涵盖分支历史表（BHT）、全局/局部历史寄存器（GHR/LHR）的设计哲学，以及如何通过模式识别来预测程序流。同时，我们将分析深度流水线架构（如现代服务器CPU中超过20级）对代码优化和延迟隐藏（Latency Hiding）带来的挑战与机遇。 1.2 内存层次结构与缓存一致性协议本书将深入探讨多级缓存系统（L1, L2, L3）的物理实现、延迟特性以及替换策略（如LRU、Pseudo-LRU的变种）。重点在于理解缓存一致性协议的复杂性。我们将详述MESI、MOESI等协议在多核环境下的工作原理，分析伪共享（False Sharing）问题如何导致性能急剧下降，并提供基于硬件特性的软件优化策略，例如使用特定的内存屏障（Memory Barriers）或`CLFLUSH`指令（或等效的原子操作）来保证数据同步的正确性和效率。 1.3 SIMD/矢量化编程的艺术现代高性能计算严重依赖单指令多数据（SIMD）单元。本书将系统性地介绍如Intel AVX-512（包括其掩码寄存器、稀疏指令集）和ARM NEON的架构特性。内容将包括：数据布局优化：如何重新组织数据结构（如SoA vs. AoS）以最大化寄存器利用率。内在函数（Intrinsics）的高效使用：避免编译器自动矢量化失败时的手动干预，包括横向操作（Shuffle/Permute）的最佳实践。掩码操作的成本分析：理解条件执行在矢量化流水线中的开销。 --- 第二部分：操作系统内核交互与系统调用深度解析本部分将视角从硬件提升至操作系统层面，探讨应用程序如何与底层硬件资源安全、高效地进行交互。 2.1 用户态与内核态的转换机制本书将详细分析现代操作系统（Linux/Windows）中，用户态程序如何通过特定的CPU模式切换指令（如`SYSCALL`/`SYSENTER`）进入内核态。内容将涵盖陷阱门（Trap Gate）的设置、上下文保存与恢复的精确流程，以及内核如何验证用户态提供的参数以防止安全漏洞。我们将探讨中断描述符表（IDT）和系统调用描述符表（SCT）的角色。 2.2 虚拟内存管理与地址翻译我们将揭示MMU（内存管理单元）如何工作，深入分析页表的层次结构（如四级页表），以及TLB（转换后备缓冲器）的缓存机制和失效处理过程。重点在于理解进程地址空间布局（栈、堆、数据段、代码段的相对位置），以及页错误（Page Fault）的处理流程——从硬件异常到操作系统调度程序介入，最终完成地址映射或程序终止的全过程。 2.3 进程间通信（IPC）的底层机制超越标准库调用，本书将探究操作系统提供的各种IPC机制的底层实现细节：共享内存（Shared Memory）：如何通过`mmap`或其他API建立页表映射，并分析内存屏障在跨进程同步中的作用。消息队列与管道（Pipes）：内核数据结构（如环形缓冲区）的组织方式及其性能权衡。套接字（Sockets）： TCP/IP协议栈在内核中的处理流程，包括零拷贝技术（如`sendfile`）如何绕过用户空间进行数据传输。 --- 第三部分：编译器后端、链接与运行时环境本部分关注程序从源代码到可执行文件的完整生命周期，以及运行时环境如何管理资源。 3.1 目标文件格式与动态链接原理我们将详尽解析ELF（Executable and Linkable Format）或PE（Portable Executable）格式的结构，包括段（Segments）与节（Sections）的区别、符号表（Symbol Table）的解析过程。重点讨论动态链接器（Dynamic Linker/Loader）的工作原理：加载时重定位（Relocation）：程序启动时，链接器如何解析GOT（Global Offset Table）和PLT（Procedure Linkage Table）以确定外部函数地址。延迟绑定（Lazy Binding）：深入分析`dlopen`/`dlsym`背后的机制，以及其对程序启动性能的影响。 3.2 垃圾回收与运行时抽象（RTS）对于使用高级语言（如C++、Rust、Java等）的开发者，理解其运行时环境至关重要。本书将探讨现代垃圾回收器（如分代、增量式收集器）的设计范式，以及它们如何通过插入屏障（Write Barriers）来维护对象引用图的准确性。对于手动内存管理的语言，我们将分析内存分配器（如jemalloc, tcmalloc）的内部结构，包括中央分配器、巨型页（Huge Pages）管理和线程本地缓存的优化策略。 3.3 性能分析工具与代码审计理解底层机制的最终目的是优化。本部分介绍如何利用硬件性能计数器（Hardware Performance Counters, HPC）通过`perf`、VTune等工具来诊断性能瓶颈。重点是如何将观测到的硬件事件（如缓存未命中率、分支预测失误率）映射回具体的代码路径，从而指导微架构级别的优化，而不是停留在算法层面的改进。 --- 本书面向的对象是：资深系统软件工程师、编译器开发者、需要进行极限性能调优的应用程序开发者，以及希望深入理解计算机硬件与软件接口的计算机科学高级研究人员。阅读本书需要扎实的离散数学基础和对C/C++语言有深刻理解。

作者简介

钱晓捷，郑州大学信息工程学院计算机科学与技术专业副教授，1984年本科毕业于北京航空学院二系（电子工程系）雷达与导航专业，2001年获得郑州大学计算机软件与理论专业的工学硕士学位，硕士研究生导师。曾任教研室主任和院长助理，现任学院教学督导委员会主任，河南省计算机学会计算机教育专业委员会副主任。

钱晓捷老师1984年入职，1988年进入郑州大学计算机系从事高等教育教学工作，至今一直从事一线教学，始终承担着本科生、研究生以及成人教育、远程教育等多层次的计算机专业基础课程和专业课程的主讲工作，教学效果优秀、成绩突出，获得河南省计算机专业教学技能大赛一等奖、河南省教学标兵称号。

从教近30年来，承担过计算机硬件方面所有主干课程，主持微机技术系列课程（汇编语言、微机原理及接口技术等）的建设和教改，发表几十篇教研和科研论文，主编多部教材（其中两部属于普通高等教育“十一五”国家级规划教材，一部属于“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材）。主持教育部-微软精品课程、省级精品课程、精品资源共享课程，以及慕课建设。

目录信息

前言
教学建议
第1章汇编语言基础
1.1 Intel 80x86系列处理器
1.1.1 16位80x86处理器
1.1.2 IA-32处理器
1.1.3 Intel 64处理器
1.2 个人计算机系统
1.2.1 硬件组成
1.2.2 寄存器
1.2.3 存储器组织
1.2.4 程序设计语言
1.2.5 软件系统
1.3 汇编语言程序格式
1.3.1 指令代码格式
1.3.2 语句格式
1.3.3 源程序框架
1.3.4 开发过程
第1章习题
第2章数据表示和寻址
2.1 数据表示
2.1.1 数制
2.1.2 数值的编码
2.1.3 字符的编码
2.2 常量表达
2.3 变量应用
2.3.1 变量定义
2.3.2 变量属性
2.4 数据寻址方式
2.4.1 立即数寻址方式
2.4.2 寄存器寻址方式
2.4.3 存储器寻址方式
2.4.4 各种数据寻址方式的组合
第2章习题
第3章通用数据处理指令
3.1 数据传送类指令
3.1.1 通用数据传送指令
3.1.2 堆栈操作指令
3.1.3 其他传送指令
3.2 算术运算类指令
3.2.1 状态标志
3.2.2 加法指令
3.2.3 减法指令
3.2.4 乘法和除法指令
3.2.5 其他运算指令
3.3 位操作类指令
3.3.1 逻辑运算指令
3.3.2 移位指令
第3章习题
第4章程序结构
4.1 顺序程序结构
4.2 分支程序结构
4.2.1 无条件转移指令
4.2.2 条件转移指令
4.2.3 单分支程序结构
4.2.4 双分支程序结构
4.2.5 多分支程序结构
4.3 循环程序结构
4.3.1 循环指令
4.3.2 计数控制循环
4.3.3 条件控制循环
4.3.4 多重循环
第4章习题
第5章模块化程序设计
5.1 子程序结构
5.1.1 子程序指令
5.1.2 子程序设计
5.2 参数传递
5.2.1 寄存器传递参数
5.2.2 共享变量传递参数
5.2.3 堆栈传递参数
5.3 多模块程序结构
5.3.1 源文件包含
5.3.2 模块连接
5.3.3 子程序库
5.4 宏结构
5.4.1 宏汇编
5.4.2 重复汇编
5.4.3 条件汇编
第5章习题
第6章 Windows编程
6.1 操作系统函数调用
6.1.1 动态连接库
6.1.2 MASM的过程声明和调用
6.1.3 程序退出函数
6.2 控制台应用程序
6.2.1 控制台输出
6.2.2 控制台输入
6.2.3 单字符输入
6.3 图形窗口应用程序
6.3.1 消息窗口
6.3.2 结构变量
6.3.3 MASM的高级语言特性
6.3.4 简单窗口程序
第6章习题
第7章与Visual C混合编程
7.1 嵌入汇编
7.2 模块连接
7.2.1 约定规则
7.2.2 堆栈帧
7.3 调用高级语言函数
7.3.1 嵌入汇编中调用高级语言函数
7.3.2 汇编语言中调用C库函数
7.4 使用Visual C开发环境
7.4.1 汇编语言程序的开发过程
7.4.2 汇编语言程序的调试过程
第7章习题
第8章 DOS环境程序设计
8.1 DOS编程
8.1.1 实地址存储模型
8.1.2 DOS应用程序框架
8.1.3 DOS功能调用
8.2 串操作类指令
8.2.1 串传送指令
8.2.2 串检测指令
8.3 输入输出程序设计
8.3.1 输入输出指令
8.3.2 定时器初始化编程
8.3.3 扬声器控制编程
8.4 中断控制编程
8.4.1 中断控制系统
8.4.2 内部中断服务程序
8.4.3 驻留中断服务程序
第8章习题
第9章浮点、多媒体及64位指令
9.1 浮点指令
9.1.1 实数编码
9.1.2 浮点寄存器
9.1.3 浮点指令及其编程
9.2 多媒体指令
9.2.1 MMX技术
9.2.2 SSE技术
9.2.3 SSE2技术
9.2.4 SSE3技术
9.3 64位指令
9.3.1 64位方式的运行环境
9.3.2 64位方式的指令
第9章习题
附录A 调试程序WinDbg
附录B 输入输出子程序库
附录C 32位通用指令列表
附录D MASM伪指令和操作符列表
附录E 列表文件符号说明
附录F 常见汇编错误信息
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书给我的最大启示是，汇编语言并不是一门孤立的技术，而是连接硬件和软件的桥梁。作者在书中展现了如何利用汇编语言与操作系统进行交互，如何编写高效的系统调用，如何实现跨平台的兼容性。我尤其欣赏书中关于如何进行代码调试和性能分析的部分。作者详细介绍了如何利用各种调试工具（例如 OllyDbg）来跟踪汇编代码的执行，理解程序的运行流程，并找出潜在的错误。这对于任何想要深入理解程序运行原理的开发者来说，都是一笔宝贵的财富。我曾经在调试一个涉及底层硬件交互的程序时遇到了很多困难，但通过书中提供的调试技巧和分析方法，我能够更快速地定位问题，并找到解决方案。这本书让我从一个“代码的使用者”转变为一个“代码的创造者”。

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这是一本让我从“听过汇编”到“真正理解汇编”的蜕变之书。我曾以为汇编语言是程序员的禁区，是只有少数“大神”才能驾驭的领域。但《32位汇编语言程序设计第2版》打破了我的固有认知。作者以一种亲切而又不失严谨的风格，将汇编语言的方方面面娓娓道来。书中的内容涵盖了从基础的指令集到高级的系统编程，并且每一个章节都设计得引人入胜。我特别喜欢书中对函数调用约定、参数传递方式的讲解，作者通过图文并茂的方式，让我们清晰地看到了数据如何在函数调用过程中被传递和处理。这不仅让我能够更好地理解高级语言函数的底层实现，也为我编写更高效、更可靠的代码提供了理论依据。

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作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的工程师，我一直认为扎实的汇编功底是理解和优化嵌入式系统性能的基石。《32位汇编语言程序设计第2版》这本书，无疑为我提供了最坚实的理论支撑和最丰富的实践指导。书中对处理器的架构、指令流水线、缓存机制等方面的讲解，虽然在汇编层面呈现，但其深度足以让我将这些高级概念与实际的汇编代码执行效率联系起来。例如，在优化一段性能关键的代码时，我能够根据书中对缓存行、指令预测等原理的介绍，更精准地调整代码的结构和数据访问模式，从而获得显著的性能提升。书中的一些高级主题，比如浮点运算指令的使用和优化，也极大地拓展了我的视野。我曾试图在没有这本书的情况下独立攻克这些难题，但收效甚微。而现在，我能够自信地运用书中的知识来分析和优化复杂的计算密集型任务。

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作为一名对计算机原理充满好奇心的学生，我一直想深入了解CPU是如何执行代码的。《32位汇编语言程序设计第2版》这本书，就像是为我量身打造的指南。它不仅仅是关于汇编语言的语法和指令，更是关于计算机的灵魂。书中对CPU寄存器工作原理、内存管理单元(MMU)的运作方式、以及指令解码和执行流程的详细讲解，让我对计算机的内部工作机制有了前所未有的清晰认识。我记得在学习数据段、代码段、堆栈段这些概念的时候，作者通过生动的比喻和清晰的图示，将它们与实际内存的布局联系起来，让我不再觉得这些是抽象的概念，而是具体的内存区域。通过这本书，我不再满足于用高级语言编写程序，而是开始思考如何在汇编层面更高效地实现我的想法，这是一种质的飞跃。

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对于任何想要深入了解计算机底层运行机制的读者，《32位汇编语言程序设计第2版》都是一本不可或缺的参考书。它不仅教会我如何编写汇编代码，更重要的是，它教会我如何“思考”汇编。书中对指令集的设计哲学、CPU的执行效率、以及如何进行程序优化等方面的探讨，让我对计算机科学有了更深层次的理解。我记得书中有一个章节详细介绍了如何利用汇编语言实现一个简易的内存管理器，这让我对操作系统的内存分配和回收机制有了更直观的认识。这本书的价值，在于它能够培养读者对底层技术的深刻理解和解决复杂问题的能力，而不仅仅是停留在表面的语法层面。我强烈推荐这本书给所有对计算机科学充满热情的朋友。

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这本书带给我的惊喜远不止于此。它让我深刻体会到，汇编语言并非是一门过时的技术，而是理解计算机底层运行机制的钥匙。作者在书中巧妙地将抽象的指令转化为生动的计算机行为，仿佛为我揭开了硬件世界的神秘面纱。书中对中断处理、异常机制的讲解尤为精彩，让我对操作系统如何响应外部事件有了全新的认识。特别是对于中断向量表的设计和中断服务程序的编写，作者的论述深入浅出，配以大量的示例代码，使得原本枯燥的概念变得易于理解和实践。我曾经在调试一个低级驱动程序时遇到瓶颈，当时正是对中断处理的理解不够透彻。而这本书中对这部分的详尽阐述，如同一盏明灯，指引我找到了问题的根源，并最终得以解决。这本书的价值，体现在它能够培养读者独立思考和解决问题的能力，而不是简单地教你如何写几行汇编代码。

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这本书的语言风格非常独特，它不像某些技术书籍那样枯燥乏味，而是充满了作者的热情和洞察力。阅读过程中，我仿佛在与一位经验丰富的导师对话，他不仅传授知识，更分享了他在汇编语言编程实践中的宝贵经验和心得。书中的案例分析非常贴合实际，涵盖了从简单的内存操作到复杂的系统调用，每一个例子都经过精心的设计，能够清晰地展现汇编语言的威力。我特别喜欢书中关于如何利用汇编语言实现高性能字符串处理的部分，作者通过对不同算法在汇编层面的实现进行对比分析，让我们直观地感受到汇编语言在性能优化方面的独特优势。这让我开始重新审视许多我们习以为常的编程范式，并思考在底层层面是否有更优的解决方案。

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这本书的排版和图示也是值得称赞的。清晰的字体，合理的行距，以及恰到好处的图表，都使得阅读过程变得轻松愉快。作者在讲解复杂的概念时，总是会配以精美的示意图，将抽象的内存结构、CPU工作流程等可视化，极大地降低了理解的难度。我记得在学习段式内存管理和保护模式的时候，书中的一些图示让我茅塞顿开，我之前阅读过的其他资料都没有如此清晰地解释这些概念。此外，书中大量的代码示例，都是经过精心挑选和优化的，不仅能够直接运行，更能够体现汇编语言的精妙之处。这些示例代码，我已经收藏起来，并在我的实际项目中反复参考和学习，它们已经成为了我宝贵的参考资料库。

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作为一个多年涉足底层开发的爱好者，我一直在寻找一本能真正将32位汇编的精髓娓娓道来的书籍，而《32位汇编语言程序设计第2版》恰恰填补了我的这一需求，简直是相见恨晚！初拿到这本书，我就被其厚实的体积和精美的排版所吸引，这预示着内容的深度和广度。迫不及待地翻开，映入眼帘的不是晦涩难懂的术语堆砌，而是清晰的逻辑脉络和循序渐进的讲解。作者似乎深谙读者的心理，从最基础的寄存器、指令集讲起，每一章节都紧密衔接，构成了一个有机整体。我尤其欣赏书中对每一个概念的细致阐释，例如对于内存寻址方式的讲解，作者不仅给出了各种模式的定义，还结合了实际的程序片段，让我们能够直观地理解它们是如何在 CPU 中被解析和执行的。这远比我之前零散地通过网络碎片化学习要高效得多。

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这本书给我最大的感受是，它并没有将汇编语言描绘成一种遥不可及的神秘艺术，而是将其还原成一种逻辑严谨、条理清晰的计算机指令集。作者在介绍每一个新的指令或概念时，都会从其功能、操作数、执行流程等多个维度进行剖析，并辅以通俗易懂的类比和图示。这使得即使是初次接触汇编语言的读者，也能逐步建立起清晰的认知。我曾经在学习过程中遇到过很多概念上的模糊不清，比如栈帧的建立和销毁，参数传递机制等等，这些在很多书中都只是简单带过，但在《32位汇编语言程序设计第2版》中，作者用了大量的篇幅进行详细的解析，并且结合了调试器的使用，让我们能够一步步跟踪代码的执行，亲眼见证这些底层机制的运作。这对于理解程序的执行过程和调试错误至关重要。

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