Intel 80X86/Pentium汇编语言程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京理工大学出版社

作者:张雪兰

出品人:

页数:357

译者:

出版时间:2004-9

价格:45.00元

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isbn号码:9787810457705

丛书系列:

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《穿越代码的脉搏：走进处理器核心的秘密》 内容简介 本书是一本深度探索计算机底层运作机制，揭示处理器内部奥秘的入门级读物。我们并非聚焦于特定某一款处理器的指令集，而是将目光投向更广阔的领域：是什么让计算机的“大脑”——处理器，能够执行我们输入的指令？指令的本质是什么？程序又是如何转化为机器能够理解的语言？本书将带领读者一起，从最基础的逻辑门电路出发，逐步构建起对计算机硬件和软件交互的深刻理解。 第一部分：数字世界的基石——逻辑与编码 我们从最基本的计算机语言——二进制开始。二进制是如何表示信息的？它为何能成为计算机的通用语言？本书将用直观易懂的方式，介绍二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，让读者熟悉这些数字表示法在计算机领域的重要性。 随后，我们将深入探究构成一切计算逻辑的基石——逻辑门。AND、OR、NOT、XOR这些看似简单的门电路，如何组合起来实现复杂的计算？我们将通过图示和实例，展示这些逻辑门如何构成加法器、减法器等基本算术单元。理解了逻辑门，也就理解了处理器执行加减乘除运算的底层原理。 接着，本书将引出一个核心概念：编码。ASCII码、BCD码等不同的编码方式，如何将我们熟悉的字符、数字映射成二进制序列？这对于理解文本文件、图像数据乃至网络通信的底层实现至关重要。我们将重点讲解ASCII编码，并简要介绍UTF-8等现代编码的演变，让读者明白“0”和“1”如何承载着丰富的信息。 第二部分：指令的舞蹈——程序如何驱动硬件 本部分将引导读者认识“指令”的概念。指令是处理器能够执行的最基本操作单元，它告诉处理器该做什么。我们将探讨指令的通用结构：操作码（Opcode）和操作数（Operand）。操作码指示了执行何种操作，而操作数则指明了操作的对象（例如，寄存器中的数据、内存中的地址等）。 本书将抽象地介绍几类典型的指令类型，例如： 数据传输指令： 如何将数据从一个地方移动到另一个地方，比如从内存加载到寄存器，或者将寄存器中的数据存储回内存。 算术逻辑指令： 执行加法、减法、位移、逻辑运算（AND、OR、XOR）等操作。我们将以生动的比喻，解释这些指令如何实现“计算”这一核心功能。 控制流指令： 程序之所以能够做出判断和循环，离不开这些指令。我们将介绍条件跳转（如果满足某个条件就跳到程序的另一处执行）和无条件跳转，以及如何利用它们实现if-then-else语句和while循环的底层机制。 我们将不拘泥于任何特定的指令集，而是力求让读者理解指令集设计的通用原则和目的是什么。通过理解指令的本质，读者将对“程序”这个概念产生全新的认识——程序不过是一系列指令的有序集合。 第三部分：内存的结构与寻址——数据的仓库 数据和指令都需要存储空间，而这个空间就是内存。本书将详细介绍内存的基本结构，理解内存是如何被组织成一个个字节（Byte）和字（Word）的。我们将解释内存地址的概念，它是如何唯一标识内存中的每一个存储单元的。 本部分将重点讲解“寻址方式”。处理器如何根据指令中的地址信息，准确地找到需要访问的数据？我们将介绍几种常见的寻址方式，包括： 立即寻址： 指令本身就包含要操作的数据。 寄存器寻址： 操作数是处理器内部的寄存器中的数据。 直接寻址： 指令中直接给出了内存地址。 间接寻址： 指令中给出的地址指向了另一个地址，通过这个地址才能找到真正的数据。 理解不同的寻址方式，对于理解程序访问数据的效率和灵活性至关重要。我们将通过清晰的图示，帮助读者理解数据在内存和处理器之间的流动路径。 第四部分：处理器内部的“大脑”——寄存器与流水线 处理器并不是一个简单的执行机器，它内部拥有精密的结构来加速指令的执行。本部分将介绍处理器内部的核心组件： 寄存器（Registers）： 处理器内部的高速存储单元，用于临时存放正在处理的数据和指令。我们将介绍通用寄存器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、状态寄存器（Flags）等关键寄存器的作用。理解寄存器的功能，是理解程序运行效率的关键。 算术逻辑单元（ALU）： 处理器中负责执行算术和逻辑运算的核心。我们将回顾前面介绍的逻辑门，并展示ALU是如何集成了这些逻辑门来完成复杂的计算。 控制单元（Control Unit）： 负责从内存中取出指令，解码指令，并向ALU、寄存器等组件发出控制信号，协调整个指令执行过程。我们将描绘指令从取出、解码到执行的“周期”过程。 我们还将初步介绍“流水线”（Pipelining）技术。为了提高处理器的执行速度，现代处理器会将指令的执行分解成多个阶段，并让不同的指令在不同的阶段并行执行，就像工厂的流水线一样。我们将用生动的类比，解释流水线的工作原理及其带来的性能提升。 第五部分：从代码到机器——编译与链接的桥梁 最后，我们将探讨人类编写的高级语言（如C、Python等）是如何最终变成处理器能够执行的机器码的。我们将简要介绍“编译”（Compilation）和“链接”（Linking）这两个至关重要的过程。 编译： 将高级语言翻译成机器码或汇编语言的过程。我们将解释编译器的工作流程，以及中间代码在其中的作用。 链接： 将多个编译后的代码文件和库文件组合成一个可执行文件的过程。我们将介绍符号表、重定位等概念，让读者明白多个模块如何协同工作。 通过对编译和链接的初步了解，读者将能够更全面地认识从源代码到可执行程序的整个生命周期，理解我们编写的代码是如何最终与计算机硬件发生交互的。 本书特色： 概念驱动： 强调对核心概念的理解，而非死记硬背指令。 由浅入深： 从最基础的逻辑门开始，逐步构建复杂的计算机模型。 图文并茂： 大量使用图示和类比，帮助读者直观理解抽象概念。 通用性强： 聚焦于计算机底层运作的普遍原理，不受特定处理器架构的限制。 适合读者： 对计算机如何工作的背后原理感到好奇的学生。 希望深入理解编程语言与硬件之间关系的开发者。 计算机科学入门者。 任何想要揭开计算机“黑箱”面纱的爱好者。 通过本书的学习，你将不再仅仅是使用计算机，而是能够理解它“思考”的方式，洞察程序运行的脉搏，为进一步深入学习操作系统、嵌入式开发、高性能计算等领域打下坚实的基础。

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这本书的封面设计实在是太复古了，让人一下穿越回那个DOS时代，那种淡淡的米黄色纸张和略显粗糙的印刷质感，瞬间唤醒了我对早期计算机硬件那种近乎原始的敬畏感。我记得我刚翻开这本书的时候，第一印象就是字体排版的那种严谨和一丝不苟，每一行代码示例前的注释都像是工匠精心雕琢的艺术品，而不是现代编程书籍里那种流水线式的模板文字。它没有过多花哨的图表或者花哨的色彩来分散注意力，完全是纯粹的、硬核的理论与实践的结合体。这本书的章节结构安排得极为清晰，从最基础的寄存器结构讲起，逐步深入到内存分段、寻址模式，直到复杂的I/O端口操作。我特别欣赏作者在讲解每一个指令集时所采用的那种循序渐进的逻辑，它不是简单地罗列手册上的功能，而是会深入剖析这个指令在底层是如何影响CPU状态寄存器的，这种深挖到底的叙述方式，对于真正想理解机器底层工作原理的人来说，简直是如获至宝。读起来不像是在看一本技术手册，更像是在听一位经验丰富的老工程师，用最朴实无华的语言，向你娓娓道来芯片内部那些精妙的设计哲学。它强迫你必须慢下来，去感受每一个时钟周期和每一个内存访问的代价，这与现在浮躁的、追求快速出成果的编程环境形成了鲜明的对比，这本书需要的，是耐心和沉浸式的学习态度。

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这本书给我的整体感觉是，它是一份献给“求知者”而非“速成者”的礼物。我很少看到一本书，能够如此平静而坚定地探讨技术演进的路径。在讲解Pentium架构时，作者并没有沉溺于炫耀流水线深度或分支预测的奇技淫巧，而是将重点放在了指令集兼容性维护的复杂性上，以及这种兼容性是如何在性能提升和向下支持之间寻求微妙的平衡。书中有一段话我至今印象深刻，大意是汇编语言的价值不在于编写应用程序，而在于理解计算的本质规律，是理解所有高级语言的“根基”。阅读这本书的过程，就像是经历了一场漫长的“内功修炼”，它要求你抛弃对高级语言封装的依赖，直接面对二进制世界的挑战。对于那些希望深入理解操作系统内核、编译器优化或者需要进行嵌入式系统底层驱动开发的人来说，这本书提供的底层视角是任何基于现代API的教程都无法比拟的，它提供的是一种思维框架，一种对冯·诺依曼体系结构的敬畏之心。

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这本书的文字风格有一种老派的学术气息，它不迎合任何流行的编程范式，完全专注于对X86指令集的忠实记录和深入剖析。阅读过程中，我感觉自己仿佛正在参加一场由大学里最严谨的教授主持的研讨会，他不会用时髦的网络用语，但他的每一个论断都建立在扎实的实验数据和逻辑推导之上。尤其是在讲述浮点运算单元（FPU）的堆栈操作和指令集时，那种对数学严谨性的坚持令人印象深刻。作者在解释`FSIN`, `FCOS`这些指令的内部实现逻辑时，并没有止步于“调用库函数”的敷衍，而是深入到了内部的Cody-Zierler算法的简化应用，虽然我们不必真的去实现它，但了解其背后的数学原理，极大地增强了我对程序性能优化的直觉。更难能可贵的是，这本书的案例代码，虽然在今天的标准看来显得有些古老，但它们都是“原子级”的，每一个操作都是最基础、最纯粹的汇编表达，这为我建立了一个稳固的基准线，让我能清晰地辨别出后续高级语言编译器所做的那些“优化”和“抽象”究竟隐藏了什么。这本书对那些想成为真正底层专家的读者，是份无可替代的财富。

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这本书的深度和广度，远远超出了我对一本“汇编语言”入门读物的预期，它更像是一部微型计算机体系结构史的浓缩版。作者在处理那些关于中断向量和特权级别转换的部分时，展现出一种近乎苛刻的精确性。我记得我曾经花费了整整一个下午，才彻底搞明白8259A可编程中断控制器是如何与CPU协作，并进行优先级排队的，而这本书里对这套机制的描述，配合着恰到好处的流程图（尽管是黑白的），竟然比我之前翻阅的几本硬件参考手册都要清晰易懂。它没有回避那些晦涩难懂的细节，比如实模式到保护模式的切换过程中，那个LDT和GDT加载时涉及的层次结构，作者是用一种非常宏观又非常微观相结合的方式来阐述的，让你在理解宏观架构的同时，也能抓住微观操作的关键点。这种写作手法非常高明，它避免了纯理论的枯燥，又保证了技术细节的严谨性。读完关于内存管理的那几章，我感觉自己对操作系统内核是如何管理物理内存和虚拟地址的认知，上升到了一个新的层次，这已经不是单纯的汇编编程技巧了，而是对整个计算机系统设计哲学的一次深刻洗礼。

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这本书的编排逻辑，给我最大的感受就是“厚重感”，它不是一本速查手册，而是一部需要啃读的“武功秘籍”。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的类比方式，这些类比通常来自于非常具体的硬件工作场景，而不是抽象的数学模型。比如，当解释段寄存器与偏移量组合成物理地址时，作者居然用了一个非常形象的比喻，将段描述为“城市里的区域代码”，而偏移量则是“该区域内的街道门牌号”，这种接地气的描述方法，一下子就消除了初学者对内存分段那种莫名的恐惧感。在后面的章节里，涉及到与外部设备通信的部分，比如端口映射和中断处理，作者的讲解充满了实战的味道，他会详细说明如何通过软件模拟一个简单的串行通信过程，让你真切地感受到程序是如何与外部世界进行“握手”和“数据交换”的。这种注重实践操作的理论讲解，让原本枯燥的指令集学习过程，变成了一场有趣的探索，仿佛手中的键盘就是一把通往机器核心的钥匙。

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