汇编语言

内容简介：

《汇编语言：基于linux环境（第3版）》是风靡美国的经典汇编语言畅销书籍的最新版，美国计算机领域著名作者jeffduntemann的力作。作者以其渊博的专业知识，丰富的实战经验，结合生动详尽的实例，全面系统地介绍了linux环境下如何使用汇编语言进行程序设计以及与之有关的背景知识和相关工具的使用。本书写作风格独特，全书采用作者最有特色的对话式风格，结合大量源于生活的暗喻，将晦涩难懂的知识点条分缕析地呈现出来，以便读者能以轻松愉快的心情学习。

《汇编语言：基于linux环境（第3版）》适合刚涉足linux环境下汇编语言的读者，也可作为相关技术人员的参考书。

作者简介：

jeff duntemann，从事计算机相关文章和书籍的写作三十余年，主题涉及编程、无线网络和系统管理等。他曾担任过知名it杂志dr.dobb's的专栏作家，历任很多知名电脑编程杂志的编辑，在工作之余，他爱好天文和无线电，也喜欢写博客和科幻小说。

目录：

目录

第1章 又一个令人愉快的星期六 1

1.1 一切尽在计划之中 1

1.1.1 步骤和测试 2

1.1.2 不止两种方式 3

1.1.3 计算机像我们一样思考 4

1.2 如果这是真实情况 4

1.3 此路不通，请绕行 5

1.3.1 Big Bux游戏 6

1.3.2 玩Big Bux游戏 8

1.4 像棋盘游戏一样的汇编语言编程 9

1.4.1 代码和数据 10

1.4.2 地址 11

1.4.3 隐喻，将军 12

第2章 外星基数 14

2.1 新数学怪物归来 14

2.2 在火星上计数 15

2.2.1 火星数字剖析 17

2.2.2 数字基数的本质 19

2.3 八进制：绿色精怪怎样偷走8和9的 19

2.4 十六进制：解决数字的短缺 23

2.5 从十六进制到十进制，从十进制到十六进制 27

2.5.1 从十六进制到十进制 27

2.5.2 从十进制到十六进制 28

2.5.3 练习！练习！再练习 30

2.6 十六进制运算 31

2.6.1 列和进位 34

2.6.2 减法和借位 34

2.6.3 跨多列借位 36

2.6.4 意义何在 37

2.7 二进制 37

2.7.1 二进制值 39

2.7.2 为什么使用二进制 41

2.8 二进制简写方式：十六进制 42

第3章 摘下面具 44

3.1 RAXie，我们怎么不认识你 44

3.2 开关、晶体管和存储器 46

3.2.1 如果走陆路，就是1 47

3.2.2 晶体管开关 47

3.2.3 难以置信的位缩水 49

3.2.4 随机访问 51

3.2.5 存储器访问时间 52

3.2.6 字节，字，双字，四字 53

3.2.7 精致的芯片排成一行 54

3.2.8 车间工长和流水线 57

3.2.9 对话内存 57

3.2.10 驾驭数据总线 58

3.2.11 车间工长的口袋 59

3.2.12 流水线 60

3.3 遵循计划行事的盒子 60

3.3.1 取指和执行 61

3.3.2 车间工长的内脏 62

3.3.3 改变航向 64

3.4 是什么vs.怎么做：体系结构和微体系结构 65

3.4.1 体系结构的演变 66

3.4.2 地下室里的秘密机制 67

3.5 工厂经理 68

3.5.1 操作系统：角落办公室 69

3.5.2 BIOS：是软件，但并不软 69

3.5.3 多任务魔术 70

3.5.4 内核提升 71

3.5.5 内核爆炸 73

3.5.6 计划 73

第4章 位置，位置，位置 74

4.1 内存模式的乐趣 74

4.1.1 16 位将带来64K存储空间 75

4.1.2 兆字节的本质 79

4.1.3 向后兼容和虚拟86模式 80

4.1.4 16位眼罩 80

4.2 段的本质 81

4.2.1 一个界限，而非一个位置 84

4.2.2 用两个16位寄存器构成20位地址 84

4.3 16位和32位寄存器 87

4.3.1 通用寄存器 88

4.3.2 半寄存器 90

4.3.3 指令指针寄存器 91

4.3.4 标志寄存器 92

4.4 三种主要的汇编编程模型 93

4.4.1 实模式平面模型 93

4.4.2 实模式段模型 95

4.4.3 保护模式平面模型 97

4.5 保护模式下不再允许我们做的事情 100

4.5.1 内存映射视频系统 100

4.5.2 直接访问端口硬件 101

4.5.3 直接调用BIOS 102

4.6 展望未来：64位“长模式” 102

第5章 汇编的权利 105

5.1 文件及其包含的内容 106

5.1.1 二进制文件 vs. 文本文件 106

5.1.2 用 Bless 编辑器查看文件内容 108

5.1.3 解释原始数据 112

5.1.4 “字节序” 113

5.2 文本进去, 代码出来 116

5.2.1 汇编语言 117

5.2.2 注释 119

5.2.3 当心“只写”源代码 120

5.2.4 目标代码和连接器 120

5.2.5 重定位能力 123

5.3 汇编语言开发过程 124

5.3.1 工作目录规范 125

5.3.2 编辑源代码文件 126

5.3.3 编译源代码文件 126

5.3.4 汇编错误 127

5.3.5 回到编辑器 129

5.3.6 汇编警告 129

5.3.7 连接目标代码文件 130

5.3.8 连接错误 131

5.3.9 测试.EXE文件 131

5.3.10 错误vs.漏洞 132

5.3.11 我们还在那里吗 133

5.3.12 调试器和调试 133

5.4 沿着汇编小路旅行 134

5.4.1 安装软件 135

5.4.2 第1步：在编辑器中编辑程序 137

5.4.3 第2步：使用NASM编译程序 138

5.4.4 第3步：使用LD连接器 140

5.4.5 第4步：测试可执行文件 141

5.4.6 第5步：在调试器中观察程序运行 142

5.4.7 准备好要来真格的了吗 148

第6章 有地儿，有工具 149

6.1 Kate 编辑器 151

6.1.1 安装Kate编辑器 151

6.1.2 启动Kate 152

6.1.3 配置 154

6.1.4 Kate 会话 156

6.1.5 Kate编辑器的文件管理 158

6.1.6 向工具栏添加菜单项 161

6.1.7 Kate编辑器的编辑控制 162

6.1.8 编程期间使用Kate编辑器 166

6.2 Linux 和终端 169

6.2.1 Linux 控制台 169

6.2.2 Konsole中的字符编码 170

6.2.3 三个标准Unix文件 172

6.2.4 I/O 重定向 173

6.2.5 简易文本过滤器 175

6.2.6 使用转义序列进行终端控制 177

6.2.7 为什么不用汇编语言编写GUI应用程序呢 178

6.3 使用Linux Make 179

6.3.1 依赖条件 180

6.3.2 文件何时最新 182

6.3.3 依赖链 182

6.3.4 从Kate编辑器内部调用Make实用工具 184

6.3.5 使用touch命令强制执行生成操作 187

6.4 Insight 调试器 187

6.4.1 运行Insight 188

6.4.2 Insight的众多窗口 189

6.4.3 快速体验Insight 190

6.4.4 拿起你的工具 193

第7章 跟踪指令 194

7.1 为自己建立一个沙盒 194

7.1.1 一个最小的NASM程序 195

7.1.2 指令及其操作数 197

7.1.3 源操作数和目标操作数 197

7.1.4 立即数 198

7.1.5 寄存器数据 200

7.1.6 内存数据 202

7.1.7 混淆数据和它的地址 203

7.1.8 内存数据的尺寸 204

7.1.9 糟糕的过去 204

7.2 CPU的标志位 205

7.2.1 标志规范 208

7.2.2 使用INC指令和DEC指令加1和减1 208

7.2.3 从Insight中观察标志 209

7.2.4 标志如何改变程序的执行 211

7.3 有符号值和无符号值 214

7.3.1 补码和NEG 214

7.3.2 符号扩展和MOVSX 217

7.4 隐式操作数和Mul 219

7.4.1 MUL 和进位标志 221

7.4.2 使用DIV实现无符号除法 221

7.4.3 x86中的“慢动作”指令 223

7.5 阅读和使用汇编语言参考资料 223

7.5.1 对于复杂记忆的唤醒文件 224

7.5.2 初学者汇编语言参考指南 224

7.5.3 标志 225

7.6 NEG：求补(求补码；即，与-1相乘) 225

7.6.1 合法形式 227

7.6.2 操作数符号 227

7.6.3 示例 228

7.6.4 注解 228

7.6.5 这里没有包含的内容 229

第8章 我们的崇高目标 230

8.1 汇编语言程序的基本框架 230

8.1.1 最开始处的注释块 232

8.1.2 .data段 233

8.1.3 .bss?段 233

8.1.4 .text段 234

8.1.5 标号 234

8.1.6 已初始化变量 235

8.1.7 字符串变量 235

8.1.8 通过EQU和$推导字符串的长度 237

8.2 通过堆栈实现后进先出 239

8.2.1 每小时500个盘子 239

8.2.2 堆栈的内容上下颠倒 241

8.2.3 Push-y指令 242

8.2.4 POP 指令 244

8.2.5 临时存储 246

8.3 通过INT80使用Linux内核服务 247

8.3.1 不中断任何事情的中断 247

8.3.2 再次返回 252

8.3.3 通过使用 INT 80h退出一个程序 253

8.3.4 软件中断VS硬件中断 254

8.3.5 INT 80h和可移植性盲目崇拜 255

8.4 设计一个有价值的程序 256

8.4.1 问题定义 257

8.4.2 从伪代码开始 258

8.4.3 连续改进 259

8.4.4 不可避免的“哎呀！”时刻 263

8.4.5 扫描缓冲区 264

8.4.6 缓冲溢出(“Off By One”) 错误 266

8.4.7 进一步学习 271

第9章 位、标志、分支和表 272

9.1 位就是二进制位(字节也是二进制位) 272

9.1.1 位编号 273

9.1.2 逻辑操作 273

9.1.3 与指令 274

9.1.4 位屏蔽 275

9.1.5 或指令 276

9.1.6 异或指令 276

9.1.7 非指令 278

9.1.8 段寄存器对逻辑操作没有反应 278

9.2 移位操作 279

9.2.1 根据什么进行移位操作 279

9.2.2 移位指令的工作原理 279

9.2.3 将位移入进位标志 280

9.2.4 循环移位指令 280

9.2.5 将已知值存入进位标志CF 282

9.3 位操作 282

9.3.1 将一个字节分解为两个“半字节” 285

9.3.2 将高半字节移入低半字节 286

9.3.3 使用查找表 286

9.3.4 通过移位和相加来实现相乘 288

9.4 标志、测试和分支 291

9.4.1 无条件转移 292

9.4.2 条件转移指令 292

9.4.3 条件“缺席”时进行跳转 293

9.4.4 标志 294

9.4.5 通过CMP进行比较操作 295

9.4.6 转移指令的错综复杂之处 296

9.4.7 “大于”与“以上” 296

9.4.8 使用TEST指令查找位1 298

9.4.9 使用BT指令查找位0 300

9.5 保护模式下内存寻址详解 301

9.5.1 有效地址计算 303

9.5.2 位移量 303

9.5.3 基址+位移量寻址方式 304

9.5.4 基址+索引寻址方式 304

9.5.5 索引×缩放比例+位移量寻址方式 305

9.5.6 其他寻址方式 307

9.5.7 LEA：最机密的数学机器 309

9.5.8 16位寄存器的负担 311

9.6 字符表转换 312

9.6.1 转换表 312

9.6.2 用MOV或者XLAT进行转换 315

9.7 用表来代替计算 319

第10章 分治 321

10.1 盒子里面的盒子 322

10.2 调用和返回 331

10.2.1 调用中的调用 334

10.2.2 意外递归的危险 335

10.2.3 一个需要提防的标志规范Bug 336

10.2.4 过程及其所需的数据 337

10.2.5 保存主调程序的寄存器 338

10.2.6 局部数据 341

10.2.7 更多的表格技巧 342

10.2.8 在过程定义中加入常量数据 344

10.3 局部标号和跳转的长度 345

10.3.1 “强行”访问局部标号 348

10.3.2 短转移、近转移和远转移 349

10.4 生成外部过程库 350

10.4.1 全局声明和外部声明 351

10.4.2 全局过程和外部过程的机制 353

10.4.3 连接库文件到程序中 361

10.4.4 太多过程和太多库的危险 362

10.5 自定义过程的艺术 362

10.5.1 可维护性和可重用性 363

10.5.2 确定哪些代码应该成为一个过程 364

10.5.3 使用注释标头 365

10.6 Linux控制台下的简单光标控制 366

10.7 创建和使用宏 374

10.7.1 宏定义机制 375

10.7.2 定义带参数的宏 380

10.7.3 宏调用机制 382

10.7.4 宏内部的局部标号 383

10.7.5 像包含文件一样的宏库文件 384

10.7.6 宏?vs.?过程：优点和缺点 385

第11章 字符串奏鸣曲 387

11.1 汇编语言字符串的概念 387

11.1.1 彻底颠覆你的“字符串感觉” 388

11.1.2 源字符串和目标 字符串 388

11.1.3 虚拟文本显示屏 389

11.2 REP STOSB，软件机枪 397

11.2.1 机枪扫射虚拟显示器 397

11.2.2 执行STOSB 指令 398

11.2.3 STOSB 和方向标志(DF) 399

11.2.4 在显示缓冲区中定义行 400

11.2.5 将缓冲区发送到Linux控制台 401

11.3 半自动武器：不带REP的STOSB 401

11.3.1 是谁递减了ECX 402

11.3.2 LOOP指令 402

11.3.3 在屏幕上显示一个标尺 403

11.3.4 MUL并非 IMUL 404

11.3.5 添加ASCII数字 406

11.3.6 调整AAA 408

11.3.7 Ruler过程的教训 409

11.3.8 STOS指令的16位版本和32位版本 409

11.4 MOVSB：快速块拷贝 409

11.4.1 DF和重叠块移动 411

11.4.2 使用Insight单步调试REP字符串指令 413

11.5 将数据存储到不连续的字符串中 414

11.5.1 显示一个ASCII表 414

11.5.2 嵌套指令循环 416

11.5.3 当ECX变为0时进行跳转 416

11.5.4 关闭内层循环 417

11.5.5 关闭外层循环 418

11.5.6 Showchar小结 419

11.6 命令行参数和堆栈检查 419

11.6.1 两块虚拟内存 420

11.6.2 Linux堆栈剖析 422

11.6.3 为什么堆栈的地址是不可预测的 424

11.6.4 使用Insight设置命令行参数 424

11.6.5 通过Insight的内存视图查看堆栈 425

11.7 使用SCASB进行字符串搜索 427

11.7.1 REPNE v.s. REPE 431

11.7.2 从堆栈中弹出，还是对堆栈寻址 432

11.7.3 额外的学分 434

第12章 C语言 435

12.1 什么是GNU 436

12.1.1 “瑞士军刀” 编译器 437

12.1.2 以GNU的方式生成代码 437

12.1.3 如何在汇编工作中使用gcc 439

12.1.4 为什么不用gas 440

12.2 连接到标准的C函数库 441

12.2.1 C调用公约 442

12.2.2 建立一个框架 443

12.2.3 保存和恢复寄存器 443

12.2.4 建立堆栈帧 444

12.2.5 销毁堆栈帧 446

12.2.6 通过puts()输出字符 447

12.3 使用printf()格式化文本输出 448

12.4 使用fgets()和scanf()进行数据输入 452

12.5 驾驭时间 459

12.5.1 C库的时间机制 459

12.5.2 从系统时钟中取出time_t值 461

12.5.3 将time_t 值转换为一个格式化字符串 461

12.5.4 生成单独的本地时间值 462

12.5.5 通过使用MOVSD复制glibc的tm结构 463

12.6 理解 AT&T 指令助记符 467

12.6.1 AT&T助记符公约 467

12.6.2 查看gcc创建的gas源文件 468

12.6.3 AT&T 内存引用语法 471

12.7 产生随机数 472

12.7.1 利用srand()为随机生成器“播种” 473

12.7.2 产生伪随机数 474

12.7.3 有些位比其他位更具随机性 479

12.7.4 调用寄存器中的地址 481

12.8 C如何看待命令行参数 482

12.9 简单文件输入/输出 484

12.9.1 通过sscanf()将字符串转换为数字 485

12.9.2 创建和打开文件 486

12.9.3 使用fgets()从文件中读取文本 488

12.9.4 使用fprintf()写文本到文件中 490

12.9.5 关于收集过程到库中的注解 492

结论：不是结束，而是刚刚开始 501

附录A 部分x86指令集 505

附录B 字符集图 565