基于Linux系统的汇编语言程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:程楠

出品人:

页数:335

译者:

出版时间:2011-9

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787564504564

丛书系列:

图书标签:

• 编程
• 汇编
• Linux
• 汇编语言
• 程序设计
• 操作系统
• 计算机科学
• 底层编程
• x86
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• MASM
• 调试

《Linux系统编程与应用实践指南》 内容简介 本书旨在为读者提供一套全面而深入的Linux系统编程与应用实践教程，重点关注现代Linux发行版下的系统级编程范例、核心API的理解与应用，以及高性能计算环境下的程序优化技巧。全书内容聚焦于操作系统底层机制、系统调用、进程/线程管理、内存映射、文件I/O、网络通信等方面，旨在帮助读者构建起坚实的Linux系统级软件开发能力。 第一部分：Linux系统环境与基础结构 本部分将系统地介绍Linux操作系统的核心架构和开发环境的搭建。读者将学习到Linux内核的基本组成（如模块化设计、子系统划分），并掌握如何利用标准的GNU工具链进行高效的开发和调试。 1.1 Linux内核概览与体系结构 深入探讨Linux内核的层次结构，包括用户空间与内核空间的交互机制。内容涵盖引导过程、中断处理机制、系统调用接口的设计哲学。重点分析系统调用表（syscall table）的工作原理，以及如何通过系统调用实现用户程序对硬件资源的访问。 1.2 编译与构建系统 详细讲解使用GCC/Clang进行交叉编译、优化级别设置以及链接过程的原理。深入剖析ELF（Executable and Linkable Format）文件的结构，包括代码段、数据段、符号表和重定位信息的解析。同时，系统介绍现代项目管理工具Autotools（Autoconf/Automake）和CMake的配置、依赖管理和构建流程，确保读者能够驾驭复杂的源码编译环境。 1.3 调试与性能分析工具集 掌握使用GDB进行复杂程序调试的高级技巧，包括条件断点、内存检查、多线程调试以及核心转储（core dump）分析。引入Valgrind工具集，侧重于内存泄漏检测（Memcheck）和性能分析（Callgrind/Cachegrind），教会读者如何系统地定位程序中的潜在错误和性能瓶颈。 第二部分：进程与并发控制 本部分是理解多任务操作系统的核心。我们将详细介绍Linux下的进程模型、线程实现，以及实现安全并发操作的机制。 2.1 进程管理与生命周期 深入解析Linux中进程的创建（`fork()`、`vfork()`、`clone()`）与终止（`exit()`）机制。详述进程描述符（`task_struct`）的数据结构，以及内核如何管理进程调度队列。重点讨论僵尸进程（Zombie）和孤儿进程的处理，以及`wait()`族函数的使用。 2.2 进程间通信（IPC）机制 系统性地梳理并实践所有主要的Linux IPC技术。内容包括： 管道与命名管道（Pipe/FIFO）：单向和双向数据流的实现。 System V IPC：消息队列（msgget/msgsnd/msgrcv）、共享内存（shmget/shmat）的传统使用模式与局限性。 POSIX IPC：信号量（sem_open/sem_wait/sem_post）用于同步控制，以及POSIX消息队列的现代接口。 2.3 线程编程与同步原语 聚焦于POSIX Threads（Pthreads）库。阐述线程与进程在资源共享上的区别。全面介绍各种同步机制：互斥锁（Mutex）、读写锁（RWLock）的应用场景与死锁避免策略。深入讲解条件变量（Condition Variables）的精确控制，以及屏障（Barrier）在并行计算中的应用。 2.4 信号处理与异步事件 讲解信号（Signals）作为软件中断的机制。深入分析信号的生成、传递与处理流程，包括`signal()`、`sigaction()`的差异。重点教授如何安全地在信号处理函数中进行操作，避免不可重入函数的调用风险。 第三部分：内存管理与虚拟文件系统 本部分侧重于程序如何与Linux的内存子系统和文件系统进行交互，这是构建高性能数据处理应用的基础。 3.1 内存映射与文件I/O 讲解`mmap()`系统调用的强大功能，如何将文件直接映射到进程的虚拟地址空间，实现高效的文件读写，并对比传统`read()`/`write()`的性能差异。深入讨论内存保护标志（Protection Flags）和内存共享选项。 3.2 内存分配器与虚拟内存 分析用户空间内存分配器（如glibc的ptmalloc）的内部机制，包括堆（Heap）的结构和管理策略。探讨虚拟内存（VM）的工作原理，包括页表、缺页异常（Page Fault）的处理，以及内核如何通过内存管理器回收和交换内存。 3.3 高效文件操作 不仅限于标准I/O，本书将重点介绍直接I/O（Direct I/O）和异步I/O（AIO）的应用，特别适用于需要绕过内核缓存层或处理大量并发文件操作的场景。讲解文件锁（`flock`与`fcntl`）在数据一致性维护中的作用。 第四部分：网络编程与系统服务 本部分涵盖了基于TCP/IP协议栈的网络编程，以及系统服务（守护进程）的开发规范。 4.1 Socket编程基础 从底层原理开始，讲解TCP/IP协议栈在Linux中的抽象表示。详细介绍套接字（Socket）的创建、地址绑定、监听、连接建立与断开的全过程。重点剖析TCP的拥塞控制、滑动窗口机制对程序设计的影响。 4.2 I/O复用模型 对比传统的基于线程的并发模型和高效的I/O复用技术。深入讲解`select()`, `poll()`, 以及现代高性能服务器首选的`epoll`机制。详细解析`epoll`的工作模式（LT与ET），并提供构建高并发网络服务的基本框架。 4.3 守护进程（Daemon）的开发规范 指导读者如何编写符合Linux标准的后台服务程序。内容包括：进程的Double Fork分离、Session和进程组的脱离、标准输入输出重定向、PID文件的管理，以及日志记录的最佳实践。 本书内容结构严谨，理论与实践紧密结合，提供的所有示例代码均在主流的Debian/Ubuntu和RHEL/CentOS发行版上经过充分验证，是系统程序员、嵌入式开发人员以及希望深入理解Linux底层运行机制的开发者的理想参考资料。

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这本书简直是为我量身定做的！我本来对Linux下的汇编编程充满了敬畏，觉得那是一片高深莫测的领域，只有极客才能涉足。但是这本书的叙述方式非常友好，它没有一上来就抛出那些晦涩难懂的指令集，而是从最基础的Linux系统架构和汇编语言的基本概念入手，循序渐进地构建知识体系。特别是作者对寄存器、内存模型以及系统调用的讲解，简直是神来之笔。他不仅仅是罗列事实，更像是带着读者一步步走进CPU的心脏，让你真正理解代码是如何在底层运行的。我尤其欣赏书中大量的实例，每一个例子都紧密结合了实际的Linux操作，让我能立刻上手实践，而不是沉浸在理论的海洋里无法自拔。读完前几章，我感觉自己对程序运行的底层逻辑突然有了豁然开朗的领悟，这比我之前啃那些厚厚的参考手册有效率高出百倍。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既能满足初学者的入门需求，也能给有一定基础的开发者提供新的视角和更扎实的理论支撑。

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我是一个偏爱实践胜于理论的动手派，但很多技术书籍的实践部分总是做得虎头蛇尾。这本书在这方面简直是教科书级别的典范。它提供的每一个代码片段都经过了充分的编译和测试，并且作者贴心地附带了详细的编译和链接步骤，甚至考虑到了不同Linux发行版可能存在的细微差异。最让我惊喜的是，书中包含了一整个章节，专门讲解了如何使用GDB（GNU Debugger）配合汇编代码进行高效调试。作者没有使用模糊的术语，而是手把手地展示了如何设置断点、单步执行、观察寄存器和内存变化，并将这些调试技巧融入到对复杂程序流程的分析中。这种“实战演练”的编排方式，让我能够非常自信地将书中学到的知识应用到我的日常开发项目中去，极大地提高了我的问题排查效率。这本书的实用性和可操作性，绝对是同类书籍中的佼佼者。

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我必须得说，这本书在系统级编程的细节处理上，展现出了极高的专业水准。很多号称讲解汇编的书籍，往往只是停留在对AT&T语法或者Intel语法的介绍，对于如何与现代Linux内核高效交互则一带而过。但这本书不同，它花费了大量的篇幅深入探讨了系统调用的实现机制，包括中断描述符表、进程上下文切换等核心概念。作者的行文风格非常严谨，每一个论断都有据可查，引用了大量的内核源码片段作为佐证，这对于追求极致性能和系统底层理解的读者来说，无疑是巨大的福音。我用书中的一个例子，成功优化了我正在开发的一个小型工具的I/O性能，相比起之前依赖标准C库的实现，性能提升了近30%，这直接证明了扎实汇编功底的重要性。这本书与其说是教材，不如说是一份精心撰写的底层开发实战指南，它强迫你跳出高级语言的舒适区，直面计算机最原始的运作方式。

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坦白讲，这本书的排版和逻辑结构确实非常出色，让人爱不释手。我是一个习惯于快速检索和对比的读者，这本书在章节划分上体现了极高的逻辑性。例如，它将数据结构在内存中的表示和其在汇编指令操作上的对应关系进行了图文并茂的对比，这对于处理复杂数据类型的程序员来说，简直是救星。更难得的是，作者似乎深谙学习曲线的规律，他没有把最难的部分堆积在一起，而是巧妙地穿插了一些趣味性的小程序设计，比如自己实现一个简单的字符串复制函数，或者模拟栈帧的分配与释放。这些小练习不仅没有降低整体的学术深度，反而起到了很好的“润滑剂”作用，让漫长的学习过程变得充满乐趣和成就感。我发现自己不再是抱着“任务”的心态在阅读，而是带着“探索”的好奇心在翻阅，这在技术书籍中是很难得的体验。

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这本书的价值绝不仅仅停留在教授如何写汇编代码上，它更像是一堂关于“计算思维”的深度训练课。作者在很多地方都强调了汇编语言作为连接硬件与软件的桥梁作用，引导读者去思考“为什么”而不是仅仅记住“怎么做”。举个例子，在讲解浮点运算单元（FPU）的使用时，他不仅介绍了SIMD指令集，还花了时间去对比软件模拟浮点运算和硬件加速运算在性能上的巨大差异，并解释了这种差异背后的硬件设计哲学。这种从现象到本质的追溯能力，是这本书带给我的最大收获。对于那些希望进入嵌入式系统、高性能计算或者安全逆向工程领域的同仁来说，这本书提供的底层视角和思维框架，是任何高级语言教程都无法比拟的财富。它真正做到了“授人以渔”，培养的是独立分析和解决底层问题的能力。

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