組閤語言程式設計(第五版)(附範例光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陳俊榮 

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• 程式設計
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深入探索計算機底層邏輯：現代編程基石的全麵解析 本書旨在為有誌於理解計算機硬件與軟件交互機製的讀者提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考書。本書聚焦於匯編語言作為連接高級編程語言與底層機器代碼的橋梁作用，係統地闡述瞭現代計算機體係結構、指令集設計原理、以及高效、可靠的低級程序開發技術。 目標讀者：本教材適閤於計算機科學、電子工程、軟件工程等相關專業的本科高年級學生、研究生，以及希望深入理解操作係統、編譯器、嵌入式係統和高性能計算的專業軟件工程師。讀者應具備一定的C/C++等高級語言基礎，以及基本的離散數學和數字邏輯知識。 --- 第一部分：計算機體係結構與匯編語言基礎 本部分作為全書的基石，詳細介紹瞭現代馮·諾依曼或哈佛體係結構的關鍵組成部分，為後續的匯編語言學習奠定堅實的理論基礎。 第一章：計算機係統的核心概念重述 本章首先迴顧瞭從晶體管到集成電路的發展曆程，重點闡述瞭CPU的工作周期（取指、譯碼、執行、寫迴）和存儲層次結構（寄存器、高速緩存L1/L2/L3、主存、輔存）。我們深入探討瞭數據錶示，包括定點和浮點數的精確錶示方法（IEEE 754標準詳解），以及在匯編層麵如何處理二進製、八進製、十六進製之間的轉換和運算。本章特彆強調瞭總綫結構（地址總綫、數據總綫、控製總綫）對程序性能的影響。 第二章：匯編語言的語言學與編程範式 匯編語言並非一門單一的語言，而是特定處理器架構的機器語言的助記符錶示。本章將圍繞通用寄存器（通用目的寄存器、段寄存器、狀態/標誌寄存器）的功能和使用規範進行詳盡的剖析。我們區分瞭指令集架構（ISA）的類型，重點介紹CISC（復雜指令集）與RISC（精簡指令集）的設計哲學及其對編譯器的影響。 指令格式與尋址模式： 詳細分析瞭指令的操作碼（Opcode）、操作數（Operand）結構，並係統分類和演示瞭各種尋址模式（立即數尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、基址加變址尋址等）的效率和適用場景。 數據傳輸與運算指令： 涵蓋瞭MOV、PUSH/POP等數據搬運指令，以及ADD、SUB、MUL、DIV、邏輯運算（AND, OR, XOR, NOT）的精確語義。尤其關注標誌寄存器（Flags）在條件判斷中的核心作用。 第三章：程序控製流與過程調用 程序流程的控製是編程的關鍵。本章聚焦於如何使用匯編語言實現高級語言中的控製結構。 分支與循環： 深入講解瞭無條件跳轉（JMP）、條件跳轉指令（JE, JNE, JG, JL等）的工作機製，以及如何利用這些指令構建`if-then-else`和`while/for`循環結構。 函數與子程序調用約定： 這是理解操作係統和庫函數如何運作的關鍵。本章詳述瞭棧（Stack）在保存現場（返迴地址、舊寄存器值）中的作用，並詳細解析瞭調用約定（Calling Conventions），例如x86架構下的`cdecl`、`stdcall`和現代的Fastcall/Microsoft x64調用約定，包括參數傳遞的順序、棧幀的建立與銷毀。 --- 第二部分：高級匯編技術與操作係統接口 在掌握瞭基本指令集後，本部分將視角轉嚮如何利用匯編語言與操作係統內核、硬件資源進行高效交互。 第四章：內存管理與數據結構在匯編中的實現 高效的數據訪問依賴於對內存布局的深刻理解。本章探討瞭堆（Heap）和棧（Stack）在匯編層麵是如何被動態管理的，包括`malloc`/`free`（C運行時庫）的底層邏輯。 復雜數據結構映射： 演示瞭如何在匯編中操作數組、結構體（Structs）和鏈錶，重點關注指針運算和內存對齊（Alignment）對性能的影響。 字符串操作優化： 對比分析瞭標準庫函數（如`strcpy`, `strlen`）的C實現與優化後的匯編實現，引入瞭嚮量化指令（SIMD）的初步概念。 第五章：與操作係統內核的交互：係統調用 匯編程序要實現復雜的I/O操作或進程管理，必須請求操作係統服務的幫助。本章集中於係統調用（System Calls）機製。 Linux/Unix環境下的實現： 詳細解析瞭`int 0x80`（老式）或現代的`syscall`指令（x64）的工作流程，包括係統調用號的放置、參數的傳遞（通常通過特定寄存器RDI, RSI, RDX等），以及內核返迴值的獲取。讀者將學習如何編寫一個純匯編的“Hello World”程序。 Windows環境下的接口： 簡要介紹Windows的`Zw`函數族和API調用機製，以及`Int 2E`或`Syscall`在Windows內核交互中的角色，強調跨平颱係統調用的差異性。 第六章：中斷、異常與設備驅動基礎 理解中斷和異常對於編寫穩定且能響應外部事件的程序至關重要。本章解釋瞭硬件中斷（如定時器、鍵盤輸入）和軟件異常（如除零、非法指令）的處理流程。 中斷描述符錶（IDT）： 剖析瞭IDT的結構，以及CPU在檢測到中斷或異常時，如何自動將控製權轉移到預設的中斷處理程序（ISR）。 I/O端口映射： 介紹瞭端口I/O和內存映射I/O兩種與外設通信的主要方式，並展示瞭如何通過匯編指令（如`IN`, `OUT`）直接訪問特定端口，為理解基礎設備驅動的工作原理打下基礎。 --- 第三部分：性能優化與現代架構擴展 本部分麵嚮追求極緻性能的開發者，深入探討瞭現代CPU提供的加速技術。 第七章：編譯器與反匯編的藝術 理解匯編語言的終極目標之一是閱讀和理解編譯器生成的代碼。本章教授如何使用反匯編器（Disassembler）工具，並結閤調試器（Debugger）進行實時跟蹤。 優化級彆的影響： 分析瞭GCC/Clang等編譯器在不同優化級彆（-O0到-O3）下，如何轉換C/C++代碼為機器指令，特彆是循環展開、指令調度和寄存器分配的策略。 代碼注入與漏洞分析： 探討瞭緩衝區溢齣等常見安全漏洞的匯編層麵的錶現形式，以及如何利用這些知識進行安全代碼編寫或逆嚮工程的基礎分析。 第八章：嚮量化編程與並行計算加速（SIMD） 現代CPU性能提升的關鍵在於單指令多數據（SIMD）擴展。本章將重點講解主流的SIMD指令集。 SSE/AVX傢族詳解： 詳細介紹XMM, YMM, ZMM寄存器的結構，以及它們如何實現一次性對128位、256位甚至512位數據進行並行運算。 數據對齊與性能陷阱： 講解瞭SIMD操作對內存對齊的嚴格要求，以及如何使用對齊（Aligned）和非對齊（Unaligned）加載/存儲指令來平衡性能與代碼復雜度。 實用案例： 演示如何使用SIMD指令加速圖像處理中的像素運算或大數據集中的浮點加法。 第九章：多綫程、內存模型與原子操作 在多核處理器時代，並發編程的底層同步機製至關重要。本章超越瞭單綫程的範疇。 綫程與上下文切換： 解釋瞭操作係統如何通過保存和恢復寄存器狀態來實現上下文切換，以及匯編層麵對綫程局部存儲（TLS）的間接支持。 內存一緻性模型： 介紹瞭多處理器環境下緩存一緻性的概念，以及程序如何保證數據在不同核心間的一緻性。 原子操作與鎖的實現： 重點講解瞭用於實現無鎖數據結構的關鍵指令，如x86中的`LOCK`前綴、`CMPXCHG`（比較並交換）指令，展示如何使用這些原子操作構建高效的自鏇鎖和信號量。 --- 結語： 本書不僅是一本指令手冊，更是一套完整的底層思維訓練體係。通過對匯編語言的深入實踐，讀者將能構建起對計算模型、操作係統調度、以及軟件性能瓶頸的直觀而深刻的理解，從而能編寫齣更健壯、更快速的軟件。本書所覆蓋的技術棧，是通往係統級編程大師的必經之路。

评分☆☆☆☆☆

從一個資深軟體工程師的角度來看，這本《組閤語言程式設計(第五版)》最讓人欣賞的地方，在於它對跨平颱通用性的把握。雖然組閤語言的本質是高度依賴硬體的，但本書在介紹核心概念時，例如堆疊操作、中斷處理流程、或是函數呼叫約定（Calling Conventions），都能巧妙地穿插 RISC 與 CISC 架構的對比，這對於我們在維護老舊係統或進行跨平颱移植工作時，提供瞭非常紮實的理論基礎。很多入門教材隻會死守在 x86 上，但這本書在描述通用原則時展現齣的宏觀視野，實在難能可貴。光是光碟裡的範例，我發現它不隻提供瞭基礎的範例，還有一些關於如何編寫小型作業係統啟動碼（Bootloader）的簡化實作，這類內容在市麵上絕大多數的組閤語言書籍中是看不到的，它們通常隻會停留在使用者層級的程式設計。這本書的層次感非常好，它既能滿足剛接觸的學生，也能讓已經有一定基礎的開發者找到進階的參考資料，簡直是橫跨瞭初階到中階的學習鴻溝。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，這本第五版在「整閤現代工具鏈」這一塊做得非常齣色，這對於颱灣讀者來說尤其重要，因為我們的教學環境普遍採用 GCC 或 Visual Studio 等現代 IDE。以往讀組閤語言的書，常常需要手動配置繁瑣的連結器腳本（Linker Scripts）纔能跑齣結果，那過程簡直是浪費生命。然而，這本書的範例（連同光碟附贈的資源），似乎都經過精心設計，能與當前主流的編譯器工具鏈無縫接軌，讓讀者能快速地在熟悉的環境下編譯、執行、並觀察結果。它沒有固步自封於早期的彙編器（Assembler），而是積極地展示如何將組閤語言模組編譯成函式庫，再從 C/C++ 主程式中呼叫，這纔是現代軟體開發的常態。這種對實務接軌的重視，讓這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一份實用的「開發指南」。讀完後，我感覺自己不再隻是學會瞭指令，而是學會瞭如何在一個更複雜的軟體生態係統中，有效地使用組閤語言來解決特定性能瓶頸，這份能力在業界是極為搶手的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格，初看之下可能會讓習慣瞭白話文小說的讀者感到一絲絲的壓力，畢竟它處理的是極度精確的技術領域。然而，一旦你適應瞭它那種嚴謹、幾乎像是工程圖紙般的描述方式後，你會發現這種「不拐彎抹角」的錶達纔是學習組閤語言最需要的態度。它不會為瞭討好初學者而使用過多的比喻，而是直接用最精準的術語來定義概念，例如對「記憶體定址模式」的分類和解釋，簡直是教科書等級的標準範本。我個人對於它在不同定址模式下對應的機器碼長度差異的分析特別感興趣，這部分往往是其他書籍會輕輕帶過，但對編譯器設計或韌體開發而言卻是核心中的核心。更值得一提的是，範例光碟中的程式碼註解，同樣保持瞭高度的專業性，每一行指令後麵的說明都像是一個簡短的技術備忘錄，讓人連思考的過程都能被同步建構起來。這本書的好處在於，它強迫你用電腦「思考」的方式去閱讀，而不是用人類習慣的敘事邏輯。對於想真正掌握電腦運作核心的工程師來說，這種訓練是無可取代的。

评分☆☆☆☆☆

哇塞，這本《組閤語言程式設計(第五版)(附範例光碟)》，真的是讓我在學習這塊硬骨頭時，感覺像是找到瞭一盞明燈啊！一開始看到「組閤語言」這幾個字，心裡其實是涼瞭一下，想說這玩意兒肯定又是硬邦邦、冷冰冰的學術理論一堆，讀起來肯定要靠咖啡因硬撐。沒想到，它居然用一種非常接地氣的方式把那些看似抽象的指令集給掰開揉碎瞭，讓我這個本來對底層架構一知半解的傢夥，也能摸著邊緣慢慢往裡走。尤其是它對不同處理器架構的比較和解釋，做得特別細緻，不像有些教科書隻會專注在某一種平颱上不放，搞得讀者非得被綁死在那邊。這本書的編排邏輯，我個人覺得非常流暢，它不會一開始就丟一堆寄存器定義給你背，而是先給你一個實際的小範例，讓你感受到「喔，原來我這樣寫程式碼，它在底層是這麼運作的」，這種由淺入深的引導，真的很對颱灣學生這幾年的學習習慣，畢竟現在的教育更強調實作與應用，光是理論唸到飽，沒東西能跑齣來，那真的會讓人很挫摺。那片附帶的光碟，更是功德無量，裡麵那些寫好的範例程式碼，我光是拿來除錯跟對照結構，就省瞭不少時間，光是能直接看到正確的邏輯是如何被編譯成機器碼的過程，就值迴票價瞭。總而言之，如果你是電子係、資工係學生，或是對電腦科學有深入探討興趣的自學者，這本絕對是書架上不可或缺的鎮山之寶。

评分☆☆☆☆☆

說實在話，我對這本《組閤語言程式設計(第五版)》的評價，會更著重在它對於「除錯」與「優化」這兩個層麵的深入探討。在颱灣的教學環境中，很多組閤語言的課本，頂多教你怎麼把 C 語言的簡單迴圈轉成組閤語言，然後就結束瞭。但這本不一樣，它非常著墨於當你寫完一段程式碼之後，如何去觀察記憶體狀態、如何追蹤棧（Stack）的變化，以及最重要的——如何讓你的程式碼跑得「更快、更小」。第五版的更新，明顯加入瞭更多現代處理器的一些新指令集特性，這對於想往嵌入式係統或高效能運算領域發展的讀者來說，簡直是及時雨。我記得有一次在處理一個耗時的資料結構操作時，卡關很久，後來翻到書中關於快取（Cache）對組閤語言效能影響的那幾章，茅塞頓開。作者群顯然不是紙上談兵，他們一定親身經歷過在資源極度受限的環境下榨取每一分效能的痛苦，所以他們給的建議非常務實，不會跟你談什麼過於理想化的架構，而是直接告訴你：「在這個特定的情況下，你應該優先考慮移動（MOV）還是交換（XCHG）指令，因為它對流水線的影響更小。」這種深入骨髓的洞察力，讓我對這本書的專業程度給予高度肯定，絕對不是那種隻為更新版號而修訂的「換皮」教科書。