x86汇编语言:探索实模式到保护模式的旅程
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更新于2024-07-25
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"x86汇编语言从实模式到保护模式"
《x86汇编语言:从实模式到保护模式》是由李忠、王晓波和余洁共同编著的一本汇编语言教程,旨在帮助读者深入理解计算机的工作原理和内部机制。这本书出版于2012年,适用于汇编语言初学者,特别是大专院校相关专业学生和计算机编程爱好者。
书中以Intel处理器为基础,详细介绍了x86架构下的汇编语言,包括16位实模式和32位保护模式。实模式是早期的x86处理器工作模式,具有直接访问物理内存的特性,而保护模式则引入了内存保护和多任务处理,是现代操作系统的基础。作者通过使用开源的NASM汇编语言编译器和VirtualBox虚拟机软件,为读者提供了一种实践性的学习环境,以便于理解和编写16/32/64位的软件。
1. **汇编语言基础**:书中首先介绍了汇编语言的基本概念,包括指令集、寄存器、操作码和寻址模式,这些都是编写汇编程序的基础。读者将学习如何编写简单的汇编指令,如数据传送、算术运算和逻辑操作。
2. **实模式详解**:实模式的讲解涵盖了如何在16位环境下进行程序设计,包括段选择子、段寄存器的使用,以及如何处理内存地址。此外,还会涉及到BIOS调用和中断处理,帮助读者理解在没有操作系统支持时如何与硬件交互。
3. **保护模式介绍**:进入32位保护模式,读者会了解到如何设置和管理内存分页、权限控制,以及如何实现进程间通信。这部分内容对于理解现代操作系统的工作原理至关重要。
4. **64位工作模式**:下册内容深入64位模式,这是现代计算机中常见的处理器工作模式。64位模式提供了更大的地址空间和更多的寄存器,适合处理大数据和高性能计算。
5. **多处理器管理**:介绍如何在多处理器系统中协调和同步进程,这对于理解服务器和高性能计算平台的设计非常有帮助。
6. **高速缓存控制**:详细讨论了处理器中的高速缓存如何提高性能,以及如何优化代码以利用高速缓存。
7. **温度和电源管理**:涵盖现代处理器的能源效率和温度控制技术,对于嵌入式系统开发者和硬件爱好者尤其有价值。
8. **高级可编程中断控制器(APIC)**:APIC在多处理器系统中的作用,以及如何编程处理中断事件。
9. **多媒体支持**:讲解了x86架构中支持多媒体指令集(如MMX、SSE、AVX等),以及如何利用它们来加速图像处理和视频编码。
本书强调实践,通过大量示例代码让读者亲手编写和运行汇编程序,以达到深入理解的目的。作者避开了复杂的数学理论,而是鼓励读者直接与硬件打交道,展示如何在无操作系统支持的情况下控制硬件设备。
《x86汇编语言:从实模式到保护模式》是一本全面且实用的汇编语言教程,不仅适合初学者入门,也为有经验的程序员提供了深入学习x86体系结构的宝贵资料。
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