Assembler Language Programming for the IBM 370 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Benjamin-Cummings Pub Co

作者:Frank M. Carrano

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-12

价格:USD 57.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780805318111

丛书系列:

图书标签:

• IBM 370
• 汇编语言
• 编程
• 计算机科学
• 历史
• 技术
• 操作系统
• 硬件
• 教学
• 经典

经典计算架构深度解析：基于System/390的底层系统编程实践 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代大型机系统——System/390（及其后续架构如z/Architecture）底层运作机制的透彻理解，并重点教授如何运用汇编语言进行高效、可靠的系统级程序设计。 目标读者群体： 计算机科学专业学生、系统程序员、需要维护或开发大型机遗留系统的工程师，以及任何对计算机底层架构和操作系统原理有浓厚兴趣的专业人士。 --- 第一部分：System/390 架构基础与环境构建 本书的第一部分将读者从高级语言的抽象层面拉回到硬件的物理现实。我们首先将System/390（S/390）架构置于其历史和现代计算环境中的独特地位，阐述大型机相较于通用微处理器架构（如x86或ARM）在设计哲学上的根本区别，特别是其强调的稳定性和海量数据处理能力。 1.1 S/390 架构概览与核心概念： 我们将详细剖析S/390的指令集架构（ISA），包括其三地址和两地址指令格式、寄存器组织以及内存寻址模式。重点解析S/390如何实现其强大的中断和异常处理机制，这是理解大型机操作系统（如MVS/z/OS）运行基础的关键。 1.2 存储器层次与寻址机制： 深入探讨S/390的存储器管理单元（MMU）如何工作，包括基本寻址、变址寻址以及地址转换过程。本书将花费大量篇幅解析S/390特有的分页机制（Paging）与分段机制（Segmentation）是如何协同工作，以支持高度复杂的虚拟内存环境。理解这些机制是编写高效、不触发异常的底层代码的前提。 1.3 核心寄存器组的详尽解析： S/390拥有丰富的寄存器集。我们不仅会介绍通用寄存器（General Purpose Registers, GPRs）和浮点寄存器（Floating Point Registers, FPRs），还会深入探讨控制寄存器（Control Registers）和访问寄存器（Access Registers）在操作系统内核、I/O处理和多用户环境隔离中的核心作用。每一种寄存器的使用场景和编程陷阱都将通过实例进行说明。 1.4 汇编语言环境设置： 介绍进行S/390汇编语言编程所需的工具链——汇编器（Assembler）、链接器（Linkage Editor）和加载器（Loader）。详细说明如何设置标准化的程序结构，包括代码段（CSECT）、数据段（DSECT/DC/DS）以及符号定义。 --- 第二部分：指令集深度挖掘与编程范式 本部分是本书的核心，专注于S/390汇编语言指令集的实用化学习。我们不会仅罗列指令，而是将它们组织到实际的编程任务中。 2.1 基础算术与逻辑操作： 讲解定点算术指令（如 `AR`, `SR`, `MR`, `DR`），并着重分析溢出（Overflow）和符号位处理。对于逻辑操作，我们着重于位操作指令，例如掩码（Masking）和位测试（Bit Testing）在高效数据解析中的应用。 2.2 核心数据传输与地址操作： 深入研究加载（Load）和存储（Store）指令的变体，特别是寄存器到存储器（Register-to-Storage）和存储器到寄存器（Storage-to-Register）的各种模式。重点剖析如何利用复杂的地址形成机制（如基址+变址+位移）来高效地遍历数据结构。 2.3 控制流的精妙设计： 系统编程离不开高效的跳转和条件判断。我们将比较直接跳转（`BC`, `BNZ`）与条件码的使用，并详细解释条件码（Condition Code）是如何在算术运算和逻辑比较后被设置的，以及如何利用它来构建复杂的条件分支逻辑。 2.4 浮点运算与科学计算： 针对需要高精度数值处理的场景，本章详细讲解浮点指令集（如 `AE`, `DE`, `BALR`）。重点讨论IEEE 754标准与S/390专有浮点格式的兼容性问题，以及如何避免浮点精度损失。 2.5 特权指令与系统服务调用： 系统级编程的标志是能够访问特权指令。我们将介绍诸如`SVC` (Supervisor Call)、`STC` (Store System Information) 等关键指令，解释它们如何用于请求操作系统的服务（如I/O操作、内存分配），并强调这些操作必须在受保护的执行模式下进行。 --- 第三部分：高级系统编程技术与数据结构实现 熟练掌握指令后，下一阶段是利用这些指令来解决实际的系统级难题，并实现复杂的数据结构。 3.1 堆栈管理与子程序链接： 详细描述S/390的标准链接约定（Linkage Conventions）。这包括如何正确地保存和恢复寄存器（`SAVE`/`RETURN`宏），参数传递的最佳实践，以及如何处理重入（Reentrancy）和递归调用。 3.2 结构化数据的高效访问： 演示如何使用汇编语言实现C/COBOL等高级语言中的结构体（Structures）和数组（Arrays）。通过大量的内存偏移量计算示例，展示如何通过巧妙的寻址模式减少不必要的加载和存储操作，从而提高数据访问速度。 3.3 输入/输出（I/O）操作的底层视角： 在不直接使用高级语言库函数的情况下，如何与S/390的外部设备（如DASD、磁带机）进行通信。本书将解析通道程序（Channel Programs）的概念，并展示如何通过执行特定的I/O指令（如`SSI`系列）来控制I/O通道，这是理解大型机性能瓶颈的关键。 3.4 中断处理与异常响应： 深入剖析S/390的程序检查（Program Checks）和外部中断（External Interrupts）。我们将展示操作系统如何通过预先定义的中断处理程序来捕获并诊断这些事件，以及程序员如何在自己的模块中设置异常出口点（Exit Routines）以确保程序的健壮性。 --- 第四部分：调试、优化与互操作性 本书的最后部分聚焦于将编写的汇编代码投入生产环境所需的实践技能。 4.1 调试技术与监控工具： 介绍使用大型机调试工具（如特定的系统调试器）来逐步执行汇编代码，检查寄存器状态、内存内容和条件码的技巧。重点讲解如何通过调试输出来诊断常见的逻辑错误和存储器冲突。 4.2 性能优化策略： 系统程序员的首要任务是效率。我们将探讨常见的性能陷阱，例如不必要的内存访问、过度依赖复杂的地址计算。通过对比多种实现同一功能的指令序列，展示如何利用S/390的并行处理能力和流水线特性来实现指令级优化。 4.3 混合语言编程（Interfacing）： 在现代大型机环境中，汇编代码很少独立存在。本书将详尽指导如何编写高效的“桥接”代码，使得汇编程序能够无缝地调用C/COBOL等高级语言子程序，反之亦然。这包括数据类型和参数传递的严格对齐和转换规则。 总结： 本书提供了一个完全基于S/390/z/Architecture环境的、扎实的汇编语言学习路径。它不仅仅是一本指令手册，更是一部深入S/390内核运作哲学的指南，旨在培养读者在底层系统编程领域中精确、高效和健壮的编程思维。通过本书的学习，读者将能够自信地阅读、维护乃至创建任何需要直接与大型机硬件接口交互的软件组件。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的第一印象，那种略带复古的深蓝色调，配上清晰、工整的字体，一下子就把我带回了那个主机时代的气息中。当我翻开扉页，首先吸引我的是它对于计算机底层架构的讲解，简直是教科书级别的严谨。作者似乎对IBM 370的中央处理单元（CPU）构造有着近乎痴迷的理解，从寄存器组的划分到指令集的逻辑流程，描述得细致入微，让人感觉不是在阅读文字，而是在亲手操作一台复杂的机器。特别是关于输入/输出（I/O）操作的那几章，作者没有停留在概念层面，而是深入到了通道控制器的运作机制，这对于想真正理解程序如何与硬件交互的读者来说，是无价之宝。我特别欣赏它在解释复杂概念时所采用的类比和图表，虽然主题是汇编语言，但读起来却出奇地流畅，没有那种枯燥的公式堆砌感。这本书的排版也相当考究，代码示例的缩进和注释都非常规范，这在早期技术书籍中并不多见，极大地提高了阅读和学习效率。总的来说，它像一位经验丰富的老工程师，耐心地为你揭示这台庞大机器的每一个“神经末梢”是如何工作的，让人心生敬畏。

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坦率地说，这本书的写作风格非常朴实，甚至可以说是有点“硬核”，完全没有迎合现代读者的阅读习惯，这反而成了它的优点。它不使用任何花哨的修辞，每一个句子都像一个精确的逻辑门，直接将信息传递给读者。在涉及浮点运算和向量处理单元（如果有涉及的话）的部分，作者的描述极其精确，完全基于IEEE标准和IBM的硬件规范，没有丝毫的模糊地带。我发现，书中对数据结构的实现有着独到的见解，例如，它展示了如何用汇编语言高效地构建链表或哈希表，这些在高级语言中被抽象掉的底层优化，在这里被赤裸裸地摊开来分析性能差异。这本著作的价值在于它的“不妥协”，它要求读者拿出相应的专注度去面对机器的本质。对于那些希望超越高级语言的抽象层、直达计算机思考核心的人来说，这本书就像是攀登技术高峰的坚实阶梯，每一步都需要稳扎稳打。

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这本书的作者在处理内存管理和地址重定位这块内容时，展现出了极高的教学天赋。我之前在其他资料中接触过虚拟存储和段式寻址的概念，但总是感觉隔着一层纱，直到读到这本书中对“存储保护键”和“地址转换过程”的详细剖析，才真正茅塞顿开。他没有回避那些晦涩难懂的细节，反而将它们分解成一个个可消化的步骤。我记得有一部分是关于堆栈操作和子程序调用的，作者用了一个非常巧妙的流程图，清晰地展示了返回地址是如何被压入和弹出堆栈的，这比单纯的文字描述有效太多了。而且，书中还穿插了一些历史背景和设计哲学，解释了为什么IBM 370的指令集会是现在这个样子，这让学习汇编不再是机械的记忆操作码，而是一种对设计艺术的欣赏。对于那些仅仅满足于写出能跑的程序的初学者来说，这本书可能略显“重”，但对于想要深入理解操作系统内核或编译器设计的人来说，它提供的底层视角是任何高级语言教材都无法替代的基石。它的深度，值得反复咀嚼。

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这本书最让我印象深刻的，是它对于编译器优化结果的“反向工程”式解读。作者通过分析特定C语言或Fortran代码块可能被编译成什么样的370汇编代码，反向推导出最佳的编程实践。这种“知其所以然”的学习方法，极大地改变了我对代码效率的看法。比如，书中对比了不同循环展开策略在370架构下的性能差异，这远比教科书上那种泛泛而谈的“优化”要具体得多。此外，它对I/O操作的讲解，不仅仅是关于操作码，还涉及到了S/370时代的OS/VS或MVS环境下的JCL（作业控制语言）的配合，这提供了一个非常完整的生态视角。阅读这本书，就像是获得了一把进入那个庞大、稳定且极度高效的计算世界的钥匙。它不只是关于语言本身，更是关于那个特定计算时代的设计哲学和工程美学，它的知识密度和实用价值，在同类书籍中几乎是无可匹敌的。

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这本书的结构安排非常具有层次感，它遵循了从宏观到微观，再到实践的递进路线。开篇的几章，是对整个系统架构的一个宏观鸟瞰，帮助读者建立起对整个370环境的认知框架。然后，作者开始逐一攻克那些核心的指令集，从基本的算术逻辑运算，到复杂的分支和控制流指令，每一种指令都有详尽的解释和至少两个以上的应用实例。最让我感到实用的是关于调试和诊断的部分。它不仅仅是教你如何写代码，更教你如何在代码出错时，像侦探一样去追踪问题。书中详细介绍了如何使用系统提供的监控工具来检查寄存器状态和内存映像，这在实际工作中简直是救命稻草。我特别喜欢作者在讲解那些涉及特权级的指令时所采取的谨慎态度，强调了权限分离的重要性，这本身就是一种重要的安全意识教育。这本书不是一本快速入门手册，它更像是一份需要投入时间去消化的专业参考书，每一次翻阅都会有新的体会和发现。

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