汇编语言程序设计

第一部分  汇编语言程序设计环境基础
第1章  什么是汇编语言        1
1.1  处理器指令        1
1.1.1  指令码处理        1
1.1.2  指令码格式        2
1.2  高级语言        5
1.2.1  高级语言的种类        5
1.2.2  高级语言的特性        7
1.3  汇编语言        8
1.3.1  操作码助记符        8
1.3.2  定义数据        9
1.3.3  命令        11
1.4  小结        11
第2章  IA-32平台        13
2.1  IA-32处理器的核心部分        13
2.1.1  控制单元        14
2.1.2  执行单元        18
2.1.3  寄存器        19
2.1.4  标志        21
2.2  IA-32的高级特性        23
2.2.1  x87浮点单元        23
2.2.2  多媒体扩展        24
2.2.3  流化SIMD扩展        24
2.2.4  超线程        25
2.3  IA-32处理器系列        25
2.3.1  Intel处理器        25
2.3.2  非Intel处理器        26
2.4  小结        27
第3章  相关的工具        29
3.1  开发工具        29
3.1.1  汇编器        29
3.1.2  连接器        31
3.1.3  调试器        31
3.1.4  编译器        32
3.1.5  目标代码反汇编器        32
3.1.6  简档器        33
3.2  GNU汇编器        33
3.2.1  安装汇编器        33
3.2.2  使用汇编器        35
3.2.3  关于操作码语法        36
3.3  GNU连接器        37
3.4  GNU编译器        39
3.4.1  下载和安装gcc        39
3.4.2  使用gcc        40
3.5  GNU调试器程序        42
3.5.1  下载和安装gdb        42
3.5.2  使用gdb        42
3.6  KDE调试器        44
3.6.1  下载和安装kdbg        44
3.6.2  使用kdbg        45
3.7  GNU objdump程序        46
3.7.1  使用objdump        46
3.7.2  objdump范例        47
3.8  GNU简档器程序        48
3.8.1  使用简档器        48
3.8.2  简档范例        50
3.9  完整的汇编开发系统        51
3.9.1  Linux基础        51
3.9.2  下载和运行MEPIS        52
3.9.3  新的开发系统        53
3.10  小结        53
第4章  汇编语言程序范例        55
4.1  程序的组成        55
4.1.1  定义段        55
4.1.2  定义起始点        55
4.2  创建简单程序        56
4.2.1  CPUID指令        56
4.2.2  范例程序        58
4.2.3  构建可执行程序        60
4.2.4  运行可执行程序        60
4.2.5  使用编译器进行汇编        60
4.3  调试程序        61
4.4  在汇编语言中使用C库函数        65
4.4.1  使用printf        66
4.4.2  连接C库函数        67
4.5  小结        68
第二部分  汇编语言程序设计基础
第5章  传送数据        71
5.1  定义数据元素        71
5.1.1  数据段        71
5.1.2  定义静态符号        73
5.1.3  bss段        73
5.2  传送数据元素        75
5.2.1  MOV指令格式        75
5.2.2  把立即数传送到寄存器和内存        76
5.2.3  在寄存器之间传送数据        77
5.2.4  在内存和寄存器之间传送数据        77
5.3  条件传送指令        83
5.3.1  CMOV指令        83
5.3.2  使用CMOV指令        85
5.4  交换数据        86
5.4.1  数据交换指令        87
5.4.2  使用数据交换指令        91
5.5  堆栈        93
5.5.1  堆栈如何工作        93
5.5.2  压入和弹出数据        94
5.5.3  压入和弹出所有寄存器        96
5.5.4  手动使用ESP和EBP寄存器        97
5.6  优化内存访问        97
5.7  小结        98
第6章  控制执行流程        99
6.1  指令指针        99
6.2  无条件分支        100
6.2.1  跳转        100
6.2.2  调用        103
6.2.3  中断        106
6.3  条件分支        106
6.3.1  条件跳转指令        106
6.3.2  比较指令        108
6.3.3  使用标志位的范例        109
6.4  循环        112
6.4.1  循环指令        112
6.4.2  循环范例        113
6.4.3  防止LOOP灾难        113
6.5  模仿高级条件分支        114
6.5.1  if语句        115
6.5.2  for循环        118
6.6  优化分支指令        120
6.6.1  分支预测        120
6.6.2  优化技巧        122
6.7  小结        124
第7章  使用数字        126
7.1  数字数据类型        126
7.2  整数        127
7.2.1  标准整数长度        127
7.2.2  无符号整数        128
7.2.3  带符号整数        129
7.2.4  使用带符号整数        131
7.2.5  扩展整数        131
7.2.6  在GNU汇编器中定义整数        134
7.3  SIMD整数        135
7.3.1  MMX整数        136
7.3.2  传送MMX整数        136
7.3.3  SSE整数        137
7.3.4  传送SSE整数        138
7.4  二进制编码的十进制        139
7.4.1  BCD是什么        140
7.4.2  FPU BCD值        140
7.4.3  传送BCD值        141
7.5  浮点数        142
7.5.1  浮点数是什么        143
7.5.2  标准浮点数据类型        144
7.5.3  IA-32浮点值        146
7.5.4  在GNU汇编器中定义浮点值        146
7.5.5  传送浮点值        146
7.5.6  使用预置的浮点值        148
7.5.7  SSE浮点数据类型        149
7.5.8  传送SSE浮点值        150
7.6  转换        153
7.6.1  转换指令        154
7.6.2  转换范例        154
7.7  小结        155
第8章  基本数学功能        157
8.1  整数运算        157
8.1.1  加法        157
8.1.2  减法        165
8.1.3  递增和递减        169
8.1.4  乘法        169
8.1.5  除法        173
8.2  移位指令        175
8.2.1  移位乘法        175
8.2.2  移位除法        177
8.2.3  循环移位        178
8.3  十进制运算        178
8.3.1  不打包BCD的运算        178
8.3.2  打包BCD的运算        180
8.4  逻辑操作        181
8.4.1  布尔逻辑        182
8.4.2  位测试        182
8.5  小结        183
第9章  高级数学功能        185
9.1  FPU环境        185
9.1.1  FPU寄存器堆栈        185
9.1.2  FPU状态、控制和标记寄存器        185
9.1.3  使用FPU堆栈        190
9.2  基本浮点运算        193
9.3  高级浮点运算        196
9.3.1  浮点功能        196
9.3.2  部分余数        199
9.3.3  三角函数        201
9.3.4  对数函数        203
9.4  浮点条件分支        205
9.4.1  FCOM指令系列        205
9.4.2  FCOMI指令系列        207
9.4.3  FCMOV指令系列        208
9.5  保存和恢复FPU状态        209
9.5.1  保存和恢复FPU环境        209
9.5.2  保存和恢复FPU状态        210
9.6  等待和非等待指令        213
9.7  优化浮点运算        213
9.8  小结        214
第10章  处理字符串        216
10.1  传送字符串        216
10.1.1  MOVS指令        216
10.1.2  REP前缀        220
10.1.3  其他REP指令        224
10.2  存储和加载字符串        225
10.2.1  LODS指令        225
10.2.2  STOS指令        225
10.2.3  构建自己的字符串函数        226
10.3  比较字符串        227
10.3.1  CMPS指令        228
10.3.2  CMPS和REP一起使用        229
10.3.3  字符串不等        230
10.4  扫描字符串        232
10.4.1  SCAS指令        232
10.4.2  搜索多个字符        233
10.4.3  计算字符串长度        235
10.5  小结        236
第11章  使用函数        237
11.1  定义函数        237
11.2  汇编函数        238
11.2.1  编写函数        239
11.2.2  访问函数        240
11.2.3  函数的放置        242
11.2.4  使用寄存器        242
11.2.5  使用全局数据        243
11.3  按照C样式传递数据值        244
11.3.1  回顾堆栈        244
11.3.2  在堆栈之中传递函数参数        244
11.3.3  函数开头和结尾        246
11.3.4  定义局部函数数据        246
11.3.5  清空堆栈        247
11.3.6  范例        248
11.3.7  在操作之中监视堆栈        249
11.4  使用独立的函数文件        252
11.4.1  创建独立的函数文件        252
11.4.2  创建可执行文件        253
11.4.3  调试独立的函数文件        254
11.5  使用命令行参数        255
11.5.1  程序剖析        255
11.5.2  分析堆栈        255
11.5.3  查看命令行参数        257
11.5.4  查看环境变量        258
11.5.5  使用命令行参数的范例        259
11.6  小结        261
第12章  使用Linux系统调用        262
12.1  Linux内核        262
12.1.1  内核组成        262
12.1.2  Linux内核版本        267
12.2  系统调用        268
12.2.1  查找系统调用        268
12.2.2  查找系统调用定义        269
12.2.3  常用系统调用        270
12.3  使用系统调用        271
12.4  复杂的系统调用返回值        275
12.4.1  sysinfo系统调用        276
12.4.2  使用返回结构        277
12.4.3  查看结果        278
12.5  跟踪系统调用        278
12.5.1  strace程序        278
12.5.2  高级strace参数        279
12.5.3  监视程序系统调用        280
12.5.4  附加到正在运行的程序        282
12.6  系统调用和C库        284
12.6.1  C库        284
12.6.2  跟踪C函数        285
12.6.3  系统调用和C库的比较        287
12.7  小结        287
第三部分  高级汇编语言技术
第13章  使用内联汇编        289
13.1  什么是内联汇编        289
13.2  基本的内联汇编代码        292
13.2.1  asm格式        292
13.2.2  使用全局C变量        294
13.2.3  使用volatile修饰符        296
13.2.4  使用替换的关键字        296
13.3  扩展asm        296
13.3.1  扩展asm格式        296
13.3.2  指定输入值和输出值        297
13.3.3  使用寄存器        298
13.3.4  使用占位符        299
13.3.5  引用占位符        301
13.3.6  替换的占位符        302
13.3.7  改动的寄存器列表        303
13.3.8  使用内存位置        304
13.3.9  使用浮点值        305
13.3.10  处理跳转        306
13.4  使用内联汇编代码        308
13.4.1  什么是宏        308
13.4.2  C宏函数        309
13.4.3  创建内联汇编宏函数        310
13.5  小结        311
第14章  调用汇编库        312
14.1  创建汇编函数        312
14.2  编译C和汇编程序        313
14.2.1  编译汇编源代码文件        314
14.2.2  使用汇编目标代码文件        314
14.2.3  可执行文件        315
14.3  在C程序中使用汇编函数        317
14.3.1  使用整数返回值        317
14.3.2  使用字符串返回值        318
14.3.3  使用浮点返回值        321
14.3.4  使用多个输入值        322
14.3.5  使用混合数据类型的输入值        323
14.4  在C++程序中使用汇编函数        327
14.5  创建静态库        328
14.5.1  什么是静态库        328
14.5.2  ar命令        328
14.5.3  创建静态库文件        329
14.5.4  编译静态库        331
14.6  使用共享库        331
14.6.1  什么是共享库        331
14.6.2  创建共享库        332
14.6.3  编译共享库        332
14.6.4  运行使用共享库的程序        333
14.7  调试汇编函数        334
14.7.1  调试C程序        334
14.7.2  调试汇编函数        336
14.8  小结        337
第15章  优化例程        338
15.1  优化编译器代码        338
15.1.1  编译器优化级别1        338
15.1.2  编译器优化级别2        339
15.1.3  编译器优化级别3        341
15.2  创建优化的代码        341
15.2.1  生成汇编语言代码        341
15.2.2  查看优化的代码        344
15.2.3  重新编译优化的代码        345
15.3  优化技巧        345
15.3.1  优化运算        345
15.3.2  优化变量        348
15.3.3  优化循环        352
15.3.4  优化条件分支        356
15.3.5  通用子表达式消除        361
15.4  小结        363
第16章  使用文件        365
16.1  文件处理顺序        365
16.2  打开和关闭文件        366
16.2.1  访问类型        366
16.2.2  UNIX权限        367
16.2.3  打开文件代码        368
16.2.4  打开错误返回代码        369
16.2.5  关闭文件        370
16.3  写入文件        370
16.3.1  简单的写入范例        370
16.3.2  改变文件访问模式        372
16.3.3  处理文件错误        372
16.4  读取文件        373
16.4.1  简单的读取范例        374
16.4.2  更加复杂的读取范例        375
16.5  读取、处理和写入数据        377
16.6  内存映射文件        379
16.6.1  什么是内存映射文件        379
16.6.2  mmap系统调用        380
16.6.3  mmap汇编语言格式        381
16.6.4  mmap范例        383
16.7  小结        387
第17章  使用高级IA-32特性        388
17.1  SIMD简介        388
17.1.1  MMX        388
17.1.2  SSE        389
17.1.3  SSE2        389
17.2  检测支持的SIMD操作        390
17.2.1  检测支持        390
17.2.2  SIMD特性程序        391
17.3  使用MMX指令        392
17.3.1  加载和获得打包的整数值        393
17.3.2  执行MMX操作        393
17.4  使用SSE指令        400
17.4.1  传送数据        400
17.4.2  处理数据        401
17.5  使用SSE2指令        405
17.5.1  传送数据        405
17.5.2  处理数据        406
17.6  SSE3指令        408
17.7  小结        409