x86汇编语言-从实模式到保护模式

《x86汇编语言：从实模式到保护模式》一书由李忠、王晓波、余洁共同著作，出版于2012年底，旨在深入解析x86架构下的汇编语言及其应用，尤其聚焦于处理器从实模式过渡到保护模式的过程。此书不仅适合高等院校相关专业的学生，也为广大计算机编程爱好者提供了一条通往硬件底层控制的路径。 ### 重要知识点详解 #### x86汇编语言与处理器指令系统 x86架构是个人计算机中最常见的处理器架构之一，由Intel公司设计并发展。汇编语言作为与处理器指令集紧密相关的低级编程语言，为程序员提供了一种将人类可读的指令转换成机器可执行代码的方法。通过学习汇编语言，可以深入理解处理器如何执行指令，以及计算机内部的运行机制。 #### 实模式与保护模式 **实模式**（Real Mode）是x86处理器的一种工作状态，主要用于早期的PC操作系统如MS-DOS。在这种模式下，处理器可以访问所有物理内存，但由于地址空间的限制，其寻址能力有限。实模式下，所有的程序都运行在同一权限级别，没有内存保护，这使得系统容易受到破坏。 **保护模式**（Protected Mode）则是现代操作系统（如Windows、Linux）所依赖的处理器模式。它提供了更丰富的寻址能力和内存保护机制，允许操作系统划分不同的内存区域给不同的程序，同时通过权限等级来控制对资源的访问，提高了系统的稳定性和安全性。 #### 指令系统与工作模式 本书涵盖了x86处理器的16位实模式、32位保护模式以及64位工作模式。16位实模式下，处理器处理的是16位的数据和指令，寻址范围有限；32位保护模式则能处理32位数据，提供了4GB的地址空间；而64位工作模式进一步扩展了寻址范围，能处理64位数据，极大地提升了计算性能。 #### 开发方法与工具 书中使用了开源的NASM汇编语言编译器和VirtualBox虚拟机软件，这些工具为读者提供了实践汇编语言编程的环境。通过大量示例代码，读者可以学习到如何在不同工作模式下开发16/32/64位软件，以及如何直接控制硬件，例如显示字符、读取硬盘数据等，而不依赖于任何操作系统。 #### 高级主题与应用 除了基础的指令系统和工作模式，本书还探讨了64位工作模式下的多处理器管理、高速缓存控制、温度和电源管理、高级可编程中断控制器、多媒体支持等高级主题。这些内容不仅拓宽了读者的知识面，也为深入理解现代计算机系统的复杂性提供了宝贵的视角。 ### 总结 《x86汇编语言：从实模式到保护模式》一书，以其详尽的内容和实践导向，为读者提供了一个深入了解x86架构下汇编语言和处理器工作原理的平台。无论是对计算机科学有着浓厚兴趣的学生，还是希望深化对硬件控制理解的专业人士，都能从中获益匪浅。通过学习本书，不仅可以提升编程技能，还能增强对计算机体系结构的理解，为未来的学习和工作打下坚实的基础。