ОРСК Softobyte

В основу четвертого издания этой книги положено описание архитектуры процессоров фирмы Intel, называемой IA-32, сделанное с точки зрения программиста. По сравнению с третьим изданием, книга полностью переписана, и теперь основной акцент в ней сделан на создании 32- разрядных приложений для системы Windows. Ее отличает последовательный и методически грамотный подход к изложению материала.

Материал данной книги подобран в соответствии с ее первоначальным замыслом - научить студентов писать и отлаживать программы на уровне машинных кодов. Она никогда не заменит собой полноценный учебник по архитектуре компьютеров, но позволит студентам получить из первых рук бесценный опыт в написании программ и продемонстрирует, как на самом деле работает компьютер.

В книге дано описание основных элементов языка Ассемблера семейства IBM PC: системы счисления, машинное представление данных и команд, основы 16- и 32-разрядого программирования, программирование сопроцессора, ввод-вывод информации в DOS и Windows, использование макросредств. Подробно, шаг за шагом на многочисленных примерах законченных программ рассматриваются идеи и принципы организации вычислений на Ассемблере от простого к сложному, используя аналогию и прямую поддержку со стороны алгоритмических языков Pascal (Borland Pascal-7.0, Delphi-5) и C/C++ (Borland C++ 3.1, 4.5, 5.02, Borland C++ Builder 5, Visual C++6.0).

Материал книги базируется на лекционном курсе и лабораторном практикуме "Основы организации и функционирования ЭВМ" в течение многих лет читаемого автором для программистов в Национальном аэрокосмическом университете имени Н.Е.Жуковского (ХАИ). Книга состоит из двух частей: лекции и лабораторные работы. Каждая лабораторная работа содержит подробно разработанные варианты решения типовой задачи с указанием возможных проблем при вычислениях и способах их устранения.

Книга содержит необходимый справочный материал, большое количество и законченных программ. Все исходные тексты программ находятся на прилагаемой к книге дискете, а более расширенная информация - на сайте издательства.

Для разработчиков программного обеспечения, желающих повысить качество своих программ, преподавателей и студентов, профессионально изучающих программирование, а также для всех желающих познакомиться с нижним уровнем программирования компьютеров семейства IBM PC.

В книге рассмотрен язык Ассемблера для процессоров семейства Intel 80x86, а также различные аспекты применения этого языка в области защиты информации.

Книга состоит из шести глав. Глава 1 суть учебное пособие для начинающих по программированию на Ассемблере в среде DOS, она содержит описание архитектуры компьютера IBM PC, системы команд, способов адресации данных, системных функций, некоторых приемов программирования. Вторая и третья главы книги рассчитаны на более подготовленного читателя. Главе 2 содержит описание криптографических методов и возможные способы решения задач контроля целостности и обеспечения секретности информации. Глава 3 посвящена специфическим применениям Ассемблера, таким как защита программ от статического и динамического исследования, борьба с вирусами, "изощренное" программирование. Глава 4 содержит описание особенностей программирования на Ассемблере в среде Linux. В главе 5 обсуждаются инструментальные средства и базовые приемы создания приложений для ОС Windows. В главе 6 описывается методика оптимизации программ на языке Ассемблер с учетом особенностей архитектур процессоров Pentium различных поколений. Книга рассчитана на широкий круг читателей, в том числе и не являющихся профессиональными программистами. Может быть полезна программистам, инженерам, студентам вузов.

В электронной книге рассматриваются вопросы программирования на языке ассемблера для компьютеров на базе микропроцессоров фирмы Intel. Основу книги составляет материал, являющийся частью курса, читаемого автором в высшем учебном заведении и посвященного вопросам системного программирования. По сравнению с первым изданием учебник существенно переработан. Исправлены ошибки и неточности. Добавлено описание команд для Intel-совместимых процессоров (до Pentium IV включительно).

Книга будет полезна студентам вузов, программистам и всем желающим изучить язык Assembler.

Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов "Информатика и вычислительная техника".

Рассмотрены вопросы исследования кода Windows-приложений. Подробно описаны формат исполняемых модулей и структура инструкций микропроцессора Intel. Дан полный обзор инструментария по исследованию исполняемого кода: отладчики, дизассемблеры, редакторы ресурсов, НЕХ-редакторы и др. Большое внимание уделено работе с популярными программами по дизассемблированию и отладке SoftlCE и IDA Pro. Приведены примеры исследования исполняемого кода и описаны основные принципы подобного исследования: идентификация программных структур, поиск данных и др. Прилагаемый компакт-диск содержит тексты всех листингов, описанных в книге, а также учебные программы.

В книге рассматриваются вопросы, связанные с программированием на языке ассемблера для операционных систем MS-DOS и Windows. Приведены примеры программирования периферийных устройств на уровне регистров ввода/вывода. Программирование с использованием APIпроиллюстрировано применительно к функциям операционных систем MS-DOS, Windows и сетевой операционной системы Novell Netware. Наряду с такими сложными темами, как программирование в защищенном режиме, организация защиты информации на диске и программирование контроллера прерываний, приводится материал и для начинающих, в частности, описана структура программ и их трансляция, работа с файлами и использование ассемблера с языками высокого уровня. В книгу включены около 150 примеров работающих программ с подробным разъяснением их устройства.

Издание посвящено вопросам программирования на языке ассемблера для процессоров Intel Pentium. Рассмотрен широкий круг вопросов, начиная с основ программирования на ассемблере и заканчивая применением самых современных технологий обработки данных, таких как MMS, SSE и SSE2. Материал книги раскрывает методику оптимизации программного кода для всех поколений процессоров Intel Pentium, включая Intel Pentium 4. Теоретический материал подкреплен многочисленными примерами программного кода. Для широкого круга читателей, от студентов до опытных разработчиков программного обеспечения.

Первый вопрос, который задает себе человек, впервые услышавший об этом языке программирования, — а зачем он, собственно, нужен? Особенно теперь, когда все пишут на C/C++, Delphi или других языках высокого уровня? Ведь очень многое можно создать на С, но ни один язык, даже такой популярный, не может претендовать на то, чтобы на нем можно было написать действительно «все».

Итак, на ассемблере пишут:

- все, что требует максимальной скорости выполнения: основные компоненты компьютерных игр, ядра операционных систем реального времени и просто критические участки программ;

- все, что взаимодействует с внешними устройствами: драйверы, программы, работающие напрямую с портами, звуковыми и видеоплатами;

- все, что использует полностью возможности процессора: ядра многозадачных операционных систем, DPMI-серверы и вообще любые программы, переводящие процессор в защищенный режим;

- все, что полностью использует возможности операционной системы: вирусы и антивирусы, защиты от несанкционированного доступа, программы, обходящие эти защиты, и программы, защищающиеся от этих программ;

Стоит познакомиться с ассемблером поближе, как оказывается, что многое из того, что обычно пишут на языках высокого уровня, лучше, проще и быстрее написать на ассемблере.

Далеко не все, что говорят об ассемблере, является правдой, и далеко не все, кто говорят об ассемблере, на самом деле знают его. Но даже ярые противники согласятся с тем, что программы на ассемблере — самые быстрые, самые маленькие и могут то, что не под силу программам, созданным на любом другом языке программирования.

Эта книга рассчитана на читателей с разным уровнем подготовки — от начинающих, которые хотят познакомиться с ассемблером серьезно или желают лишь написать пару программ, выполняющих необычные трюки с компьютером, до профессиональных программистов, которые тоже могут найти здесь интересные разделы. Почти все, что надо знать об ассемблере, где-нибудь да объяснено, а также объяснено многое из того, что не заботит большинство программистов. С одной стороны, чтобы написать простую программу, не нужно знать язык и устройство процессора в совершенстве, но, с другой стороны, по-настоящему серьезная работа потребует и серьезной подготовки. Уровень сложности в этой книге возрастает от начала к концу, но в первой ее половине отдельные абзацы будут помечены специальным знаком, который, означает, что данный абзац лучше пропустить при чтении, если вы знакомитесь с ассемблером впервые. Впрочем, если у вас есть время и желание выучить ассемблер с нуля, — читайте все по порядку. Если же вам хочется немедленно приступить к написанию программ, начните сразу с главы 4.1, но будьте готовы к тому, что иногда придется возвращаться к предыдущим главам за более подробным описанием тех или иных команд. И наконец, если вам уже доводилось программировать на ассемблере, — выбирайте то, что интересно.

This text prepares the student to program effectively in any programming language, to pursue advanced studies in computer design and architecture, and to learn more about system detail for specific computers.