目錄
The Art of 64-Bit Assembly: x86-64 Machine Organization and Programming
譯者序
推薦序
前言
致謝
第一部分計算機的組成結構
第1章彙編語言的第一個程序2
1.1先決條件2
1.2在計算機上安裝MASM3
1.3在計算機上安裝文本編輯器3
1.4MASM程序的結構剖析3
1.5運行第一個MASM程序4
1.6運行第一個MASM和C 的混合
程序4
1.7英特爾x86-64 CPU繫列簡介6
1.8內存子繫統9
1.9在MASM中聲明內存變量10
1.9.1將內存地址與變量關聯11
1.9.2將數據類型與變量關聯12
1.10在MASM中聲明（命名）常量12
1.11基本的機器指令13
1.11.1mov指令13
1.11.2指令操作數的類型檢查14
1.11.3add和sub指令15
1.11.4lea指令15
1.11.5call和ret指令以及MASM
過程16
1.12調用C/C 過程17
1.13“Hello, world!”程序18
1.14在彙編語言中返回函數結果19
1.15自動化構建過程24
1.16微軟ABI注釋25
1.16.1變量大小25
1.16.2寄存器的用途28
1.16.3棧對齊28
1.17拓展閱讀資料28
1.18自測題29
第2章計算機數據表示和運算31
2.1數制繫統31
2.1.1十進制數制繫統的回顧31
2.1.2二進制數制繫統32
2.1.3二進制約定32
2.2十六進制數制繫統33
2.3關於數字與表示的注釋34
2.4數據組織36
2.4.1位36
2.4.2半字節36
2.4.3字節37
2.4.4字38
2.4.5雙字39
2.4.6四字和八字39
2.5位的邏輯運算39
2.5.1邏輯與運算40
2.5.2邏輯或運算40
2.5.3邏輯異或運算40
2.5.4邏輯非運算41
2.6二進制數和位串的邏輯運算41
2.7有符號數和無符號數45
2.8符號擴展和零擴展49
2.9符號縮減和飽和法49
2.10簡要回顧：控制轉移指令概述50
2.10.1jmp指令50
2.10.2條件跳轉指令51
2.10.3cmp指令和相應的條件
跳轉52
2.10.4條件跳轉的同義詞53
2.11移位和循環移位54
2.12位字段和打包數據57
2.13IEEE浮點數格式63
2.13.1單精度格式64
2.13.2雙精度格式65
2.13.3擴展精度格式65
2.13.4規範化浮點值65
2.13.5非數值數據66
2.13.6MASM對浮點值的支持66
2.14BCD表示法67
2.15字符67
2.15.1ASCII字符編碼68
2.15.2MASM對ASCII字符的
支持69
2.16Unicode字符集70
2.16.1Unicode碼位70
2.16.2Unicode碼平面70
2.16.3Unicode編碼71
2.17MASM對Unicode的支持72
2.18拓展閱讀資料72
2.19自測題72
第3章內存的訪問和組織76
3.1運行時的內存組織76
3.1.1“.code”段77
3.1.2“.data”段77
3.1.3“.const”段78
3.1.4“.data?”段79
3.1.5程序中聲明段的組織方式79
3.1.6內存訪問和4KB內存管理
3.2MASM如何為變量分配內存81
3.3標簽聲明82
3.4小端模式和大端模式的數據組織
方式82
3.5內存訪問84
3.6MASM對數據對齊的支持85
3.7x86-64的尋址模式87
3.7.1x86-64的寄存器尋址模式88
3.7.2x86-64的64位內存尋址模式88
3.7.3不支持大地址的應用程序91
3.8地址表達式94
3.9棧段以及push和pop指令97
3.9.1基本的push指令97
3.9.2基本的pop指令98
3.9.3使用push和pop指令保存
寄存器的狀態99
3.10棧99
3.11其他push和pop指令102
3.12不通過彈出棧從棧中移除數據102
3.13不通過彈出棧訪問壓入棧的
數據103
3.14微軟ABI注釋104
3.15拓展閱讀資料104
3.16自測題104
第4章常量、變量和數據類型106
4.1imul指令106
4.2inc和dec指令107
4.3MASM常量聲明107
4.3.1常量表達式109
4.3.2this和$運算符111
4.3.3常量表達式求值112
4.4MASM typedef語句112
4.5類型強制113
4.6指針數據類型116
4.6.1在彙編語言中使用指針117
4.6.2在M

前言
The Art of 64-Bit Assembly: x86-64 Machine Organization and Programming
本書是作者30年工作的結晶。本書最早的版本是作者在加州理工大學波莫納分校和加州大學河濱分校提供給學生的課堂筆記，標題是“如何使用8088彙編語言為IBM PC編程”。學生們和作者的一個好朋友瑪麗·菲利普斯（Mary Philips）提出了很多寶貴的意見。比爾·波洛克（Bill Pollock）最先在互聯網上發現了課堂筆記的早期版本，並在卡羅爾·朱拉多（Karol Jurado）的幫助下，使The Art of Assembly Language第1版於2003年正式出版。
後來，基於數以千計讀者的意見和反饋，以及在No Starch出版社的比爾·波洛克（Bill Pollock）、艾莉森·彼得森（Alison Peterson）、安塞爾·斯塔頓（Ansel Staton）、萊利·霍夫曼（Riley Hoffman）、梅根·鄧查克（Megan Dunchak）、琳達·雷克滕瓦爾德（Linda Recktenwald）、蘇珊·格利納特·史蒂文斯（Susan Glinert Stevens）、南希·貝爾（Nancy Bell）和技術審稿人內森·貝克（Nathan Baker）的支持下，The Art of Assembly Language的第2版於2010年出版。
轉眼十年過去了，The Art of Assembly Language（作者將其簡稱為AoA）漸漸失去了流行度，因為該書所闡述的內容與英特爾x86的35年前的32位設計緊密關聯。今天，打算學習80x86彙編語言的人可能想學習在較新的x86-64 CPU上的64位彙編語言。因此，鋻於32位的AoA基於HLA，在2020年年初，作者即開始使用MASM，逐步將陳舊的32位AoA轉換為64位的。
剛開始著手這個將AoA從32位轉為64位的項目時，作者曾天真地認為隻需要把少量HLA程序翻譯成MASM，調整一些文本，花費少量的精力即可。結果證明作者的想法大錯特錯。No Starch出版社的工作人員希望在可讀性和易理解性方面取得突破，托尼·特裡貝利（Tony Tribelli）在對這本書中的每一行文本和代碼進行技術審查時所做的工作令人難以置信。因此，這個從32位到64位轉換項目的工作相當於從頭開始撰寫一本新書。不過至少所有的努力都是值得的，相信讀者能從我們辛勤編撰的成果中有所領悟。
關於本書中所提供的源代碼
本書中包含了大量的x86-64彙編語言（以及C/C 語言）源代碼。通常情況下，源代碼有三種形式，即代碼片段（code snippet）、單一彙編語言過程或函數（single assembly language procedure or function）以及完整程序（full-blown program）。
代碼片段是程序的片段。代碼片段不是獨立的程序，並且不能使用MASM進行編譯或彙編（如果是C/C 源代碼，則不能使用C/C 編譯器編譯這些代碼片段）。本書中之所以使用代碼片段，是為了說明一個觀點或提供一個編程技術的小例子。本書中代碼片段的典型示例如下：
someConst = 5
.
.
.
mov eax, someConst
垂直省略號表示可能出現在其位置的任意代碼（需要注意的是，並非所有代碼片段都使用垂直省略號）。
彙編語言過程或函數也不是獨立的程序。雖然讀者可以對本書中出現的許多彙編語言過程加以彙編（隻需將本書中的代碼直接復制到編輯器中，然後在生成的文本文件上運行MASM），但這些過程並不會自行執行。代碼片段和彙編語言過程的主要區別在於：彙編語言過程包含在本書可下載的源文件中（下載網址為https://artofasm.randallhyde.com/)。
在本書中，可以編譯和執行的完整程序被標記為程序清單（listing），它有“程序清單C-N”形式的編號或標識符，其中C是章編號，N是順序遞增的程序清單編號，每章中編號N從1開始。以下是本書中出現的程序清單示例。
程序清單1-3MASM程序（listing1-3.asm文件），被程序清單1-2中的C 程序調用
; 程序清單1-3
; 一個簡單的MASM模塊，包含一個空函數，被程序清單1-2中的C 代碼調用。

.CODE

; （有關option偽指令的說明，請參見後續正文。）

option casemap:none

; 以下是“asmFunc”函數的定義。

public asmFunc
asmFunc PROC
; 空函數，直接返回到C 代碼。

ret ; 返回到調用方

asmFunc ENDP
END
與彙編語言過程一樣，在作者的網站（https://artofasm.randallhyde.com/）上也可以找到本書所有的程序清單。該網站包含了本書所有源代碼文件以及相關資源信息（例如勘誤表、電子版和其他有用信息）的頁面。為了便於閱讀，有幾個章節將程序清單編號附加到過程和宏上，這些過程和宏不是完整的程序。有些程序清單隻用來演示MASM的語法錯誤，因此無法運行。源代碼發行包中仍然包含這些程序清單的源代碼，代碼名稱為對應的程序清
單名。
通常情況下，本書使用build命令和示例輸出跟蹤可執行的程序清單。以下是一個典型示例（用戶輸入內容以黑體字的形式給出）：
C:\\>build listing4-7

C:\\>echo off
Assembling: listing4-7.asm
c.cpp

C:\\>listing4-7
Calling Listing 4-7:
aString: maxLen:20, len:20, string data:'Initi