汇编语言基础及CASL汇编语言 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:刘克武等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-01-01

价格:21.0

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isbn号码:9787301035917

丛书系列:

图书标签:

• 汇编语言
• CASL
• 计算机组成原理
• 基础教程
• 编程
• 计算机科学
• 教学
• 入门
• 数字逻辑
• 底层开发

现代计算机系统与编程范式导论 本书导读：驾驭信息时代的核心驱动力 在信息技术飞速发展的今天，理解计算机系统运行的底层逻辑，已不再是少数专业人士的专利，而是所有软件开发者、系统架构师乃至高级技术决策者必备的核心素养。本书《现代计算机系统与编程范式导论》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，剖析现代计算体系结构如何从硬件层面支撑起我们日常所见的复杂应用，并探讨在多核、异构计算和云计算环境下，高效能编程所应遵循的基本原则与前沿思想。 第一部分：从比特到指令——计算机体系结构的深度剖析 本部分将带领读者系统地探索计算机硬件与软件的交汇点，构建起坚实的“自下而上”的理解框架。 第一章：数字逻辑与数据表示的基石 我们将从最基础的布尔代数和逻辑门开始，回顾数字电路如何构成算术逻辑单元（ALU）和控制器。重点在于理解不同进制之间的转换机制，特别是浮点数的IEEE 754标准如何精确而又妥协地表示实数，以及这在科学计算和图形处理中带来的精度问题。此外，字符编码（如ASCII、Unicode的演进）对软件交互的深远影响也将被详细讨论。 第二章：处理器结构与指令集架构（ISA） 本章深入研究现代中央处理器（CPU）的内部工作原理。我们将详细分析经典的冯·诺依曼结构，并过渡到现代高性能处理器中的哈佛架构思想的融合。重点内容包括：流水线技术（Pipeline Hazards与Stall）、超标量（Superscalar）执行、分支预测机制的复杂性以及乱序执行（Out-of-Order Execution）如何提升指令级并行性。指令集方面，我们将对比RISC与CISC的设计哲学，但更侧重于当前主流处理器如x86-64和ARM架构的最新扩展（如向量处理指令集SSE/AVX/NEON）如何赋能高性能计算。 第三章：存储器的金字塔与性能优化 内存系统是决定程序性能的关键瓶颈之一。本章将系统梳理存储器的层次结构，从寄存器（Register File）到高速缓存（Cache Hierarchy，包括L1/L2/L3的组织、映射策略、替换算法及缓存一致性问题），再到主存（DRAM）和虚拟存储器（Virtual Memory）。我们将探讨内存访问的局部性原理（时间局部性与空间局部性），并介绍操作系统如何通过页表（Page Tables）管理地址翻译过程，以及缺页中断（Page Faults）的处理机制。 第二章：链接、加载与程序的生命周期 本章关注编译后的代码如何转化为在操作系统上执行的进程。我们将详细剖析编译过程的后半段：汇编、链接与加载。读者将学习目标文件格式（如ELF或PE）的结构，理解符号解析、重定位（Relocation）的必要性。此外，对堆（Heap）和栈（Stack）内存区域的细致划分和动态内存管理（如malloc/free的底层实现原理）的探讨，将为理解缓冲区溢出等安全问题打下坚实基础。 第二部分：现代编程范式与高效能实践 在理解了硬件基础后，本部分将聚焦于如何利用现代硬件的特性，采用高效的编程模型和算法来解决复杂问题。 第四章：系统级编程与接口 本章将重点介绍应用程序如何与操作系统内核进行交互。我们将深入研究系统调用（System Calls）的机制、上下文切换的开销，以及如何设计健壮的I/O操作。文件系统的抽象、磁盘I/O的同步与异步处理，以及网络编程中的套接字（Socket）模型也将被详细阐述。 第五章：并行化与并发编程的进阶 随着摩尔定律的演进，并行性已成为提升性能的唯一途径。本章将系统梳理并发编程的不同模型：从线程（Threads）与进程（Processes）的对比，到同步原语（Locks, Mutexes, Semaphores, Condition Variables）的正确使用与陷阱。我们将引入更高级的并发模型，如消息传递（Message Passing Interface - MPI）和原子操作（Atomic Operations），并探讨在多核环境下数据竞争与死锁的预防策略。 第六章：异构计算与加速器编程 现代计算平台越来越依赖于专用硬件加速器（如GPU、FPGA或专用AI芯片）。本章将探讨如何为这些异构资源编写高效代码。重点介绍CUDA/OpenCL等通用并行计算模型，分析数据如何在CPU和加速器之间高效迁移（如PCIe总线带宽的限制），以及如何优化内核函数以充分利用GPU的数千个执行单元。 第七章：软件性能分析与优化方法论 “度量而非猜测”是性能优化的黄金法则。本章教授读者如何使用专业的性能分析工具（如`perf`, VTune, Valgrind的Cachegrind等）来识别程序中的热点和性能瓶颈。我们将从指令级并行性、缓存未命中率、分支预测失误率等硬件性能计数器（Hardware Performance Counters）的角度，指导读者进行针对性的代码重构和算法改进。 总结与展望 本书最后将对未来计算趋势进行展望，包括近存计算（Processing In-Memory, PIM）、量子计算对传统模型的影响，以及安全计算（如可信执行环境TEE）的兴起。通过本书的学习，读者不仅能掌握计算机科学的核心原理，更能获得在实际工程中设计、实现和优化高性能系统的关键能力。

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我花了相当大的精力去阅读其中关于程序结构的章节，感觉作者在对不同指令集的描述上，处理得略显含糊。比如，在介绍跳转指令和条件判断时，不同处理器架构下的实现细节差异，这本书的处理方式过于概括化了。我本来期望能够看到更细致的对比分析，比如在不同工作模式下，标志位的设置和清除是如何影响后续执行流程的。然而，书中给出的例子多为教科书式的、最基础的“Hello World”级别的操作，缺乏深入到中等复杂度的算法实现来检验这些指令的实际效用和潜在陷阱。对于希望通过实践来巩固理论的读者来说，这本书提供的实践深度显然是不够的，它更像是一份理论手册的精简版，而不是一本实战指南。

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从整体的语言风格来看，这本书的叙述充满了学术性的陈述，缺乏一种引导性的、鼓励探索的语气。阅读过程更像是在啃一份干燥的规范文档，而不是与一位经验丰富的导师进行交流。书中使用的术语定义有时不够严谨，尤其是在涉及不同汇编器（Assembler）的特定语法差异时，作者似乎更倾向于采用某一种特定环境下的约定，而没有明确指出这些约定的局限性。对于一个自学汇编的爱好者来说，这种缺乏弹性和前瞻性的叙述方式，极大地削弱了学习的动力。我更希望看到的是一种能够激发好奇心、引导读者去尝试不同组合、去理解底层“为什么”的设计哲学，而不是仅仅罗列“是什么”。

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这本书在讲解数据类型和操作符部分的处理，实在过于简约了。对于一个严肃的汇编语言教材而言，如何高效地进行位操作，如何处理不同精度的浮点数在内存中的存储结构和运算逻辑，这些都是至关重要的内容。但这本书对这些高级数据操作的覆盖面很窄，基本上只停留在整数的加减乘除层面。例如，当涉及到字符串处理时，书中使用的循环和内存拷贝方法显得非常低效和原始，完全没有体现现代编程中对效率的极致追求。这让我怀疑作者在编写这些章节时，是否充分考虑了当下对性能优化和嵌入式编程的需求。如果能加入一些关于如何利用特定指令集（如SIMD指令）加速数据处理的介绍，那这本书的价值会上升一个台阶。

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这本书的封面设计，色彩搭配着实有点老气，让人联想到上世纪八九十年代的教科书。当我翻开第一页时，里面的排版风格也让我有些失望，大段大段的文字堆砌在一起，缺乏必要的图示和代码示例的视觉引导。特别是对于初学者来说，这种密集的文字会让人望而生畏，很难快速抓住重点。章节之间的过渡也显得有些生硬，知识点的组织逻辑性不够流畅。比如，关于寄存器和内存地址的概念，作者似乎期望读者已经具备一定的计算机底层知识背景，讲解得比较跳跃，没有提供足够多的类比或者形象化的解释来帮助理解。初次接触汇编语言的读者，很可能在理解这些基础概念时遇到不小的困难。如果能在概念引入时多花些篇幅，用更贴近实际操作的例子来阐述原理，相信阅读体验会大为改善。

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关于系统调用和操作系统接口的部分，这本书的处理方式让我感到非常不解。汇编语言的强大之处，恰恰在于它能够直接与操作系统内核进行交互，实现对硬件资源的精细控制。然而，这本书对中断机制和系统调用的介绍，就像是走过场一样，没有提供任何实际的、可编译运行的例子来演示如何向操作系统请求服务。我尝试按照书中的描述去编写一个简单的文件I/O程序，结果发现，由于缺少必要的上下文环境设置和参数传递规范的详细说明，我的程序根本无法正常运行。这使得这本书在“应用”层面显得极其薄弱，更像是一份纯粹的语言规范的复述，而不是教授如何构建完整应用程序的工具书。

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