全新正版计算机系统导论9787111730934机械工业

目　　录<br />前言<br />章　计算机系统概述　1<br />1.1　计算机基本工作原理　1<br />1.1.1　冯·诺依曼结构基本思想　1<br />1.1.2　冯·诺依曼模型机基本结构　2<br />1.1.3　程序和指令的执行过程　4<br />1.2　程序的开发与运行　7<br />1.2.1　程序设计语言和翻译程序　7<br />1.2.2　从源程序到可执行文件　9<br />1..　可执行文件的启动和执行　11<br />1.3　计算机系统的层次结构　12<br />1.3.1　计算机系统抽象层的转换　12<br />1.3.2　计算机系统核心层之间的关联　14<br />1.3.3　计算机系统的不同用户　17<br />1.4　本书的主要内容和组织结构　19<br />1.5　小结　21<br />习题　22<br />第2章　高级语言程序　<br />2.1　C语言概述　<br />2.2　变量和常量及其类型　24<br />2.2.1　C程序中的变量及其类型　24<br />2.2.2　C程序中的常量及其类型　25<br />.　表达式及运算符　26<br />..1　C语言表达式中的运算符　26<br />..2　C语言程序中的运算　27<br />2.4　控制结构和函数调用　29<br />2.4.1　C语言中的控制结构　29<br />2.4.2　C语言中的函数调用　30<br />2.4.3　变量的作用域及其存储分配　32<br />2.4.4　C标准I/O库函数　35<br />2.5　小结　37<br />习题　37<br />第3章　数据的机器级表示　39<br />3.1　二进制编码和进位制　39<br />3.1.1　信息的二进制编码　39<br />3.1.2　进位制　40<br />3.1.3　进位制之间数据的转换　41<br />3.2　整数的表示　44<br />3.2.1　定点数的编码表示　44<br />3.2.2　无符号整数和带符号整数的表示　49<br />3..　C语言中的整数及其相互转换　49<br />3.3　浮点数的表示　52<br />3.3.1　浮点数的表示范围　52<br />3.3.2　浮点数的规格化　53<br />3.3.3　IEEE 754浮点数标准　53<br />3.3.4　C语言中的浮点数类型　57<br />3.4　非数值数据的编码表示　59<br />3.4.1　位串或逻辑值　59<br />3.4.2　西文字符　59<br />3.4.3　汉字字符　60<br />3.5　数据的宽度和存储　62<br />3.5.1　数据的宽度和长度单位　62<br />3.5.2　数据的存储和排列顺序　64<br />3.5.3　数据扩展和数据截断操作　69<br />3.6　小结　70<br />习题　70<br />第4章　数据的基本运算　74<br />4.1　布尔代数和逻辑运算　74<br />4.1.1　布尔代数　74<br />4.1.2　逻辑电路基础　76<br />4.2　基本运算电路　77<br />4.2.1　多路选择器　77<br />4.2.2　全加器和加法器　77<br />4..　带标志信息加法器　78<br />4.2.4　算术逻辑部件　79<br />4.3　整数加减运算　80<br />4.3.1　补码加减运算器　80<br />4.3.2　无符号整数加减运算　83<br />4.3.3　带符号整数加减运算　84<br />4.3.4　对整数加减运算结果的解释　85<br />4.4　整数的乘运算　86<br />4.4.1　无符号数乘法运算　87<br />4.4.2　原码乘法运算　88<br />4.4.3　补码乘法运算　89<br />4.4.4　两种整数乘的关系　90<br />4.5　整数的除运算　92<br />4.5.1　无符号数除法运算　93<br />4.5.2　原码除法运算　94<br />4.5.3　补码除法运算　96<br />4.6　整数常量的乘除运算　97<br />4.7　浮点数运算　98<br />4.7.1　浮点数加减运算　99<br />4.7.2　浮点数乘除运算　104<br />4.7.3　浮点运算异常和精度　105<br />4.8　小结　107<br />习题　108<br />第5章　指令集体系结构　113<br />5.1　程序转换概述　113<br />5.1.1　机器指令与汇编指令　113<br />5.1.2　指令集体系结构概述　115<br />5.1.3　生成机器代码的过程　116<br />5.2　IA-32指令系统概述　122<br />5.2.1　数据类型及格式　1<br />5.2.2　寄存器组织　124<br />5..　操作数的寻址方式　128<br />5.2.4　机器指令格式　132<br />5.3　IA-32常用指令类型　133<br />5.3.1　传送指令　133<br />5.3.2　定点算术运算指令　137<br />5.3.3　按位运算指令　140<br />5.3.4　程序执行流控制指令　142<br />5.3.5　x87浮点处理指令　147<br />5.3.6　MMX/SSE指令集　150<br />5.4　兼容IA-32的64位系统　152<br />5.4.1　x86-64的发展简史　152<br />5.4.2　x86-64的基本特点　153<br />5.4.3　x86-64的基本指令　154<br />5.5　小结　157<br />习题　157<br />第6章　程序的机器级表示　160<br />6.1　过程调用的机器级表示　160<br />6.1.1　IA-32中过程的调用约定　160<br />6.1.2　变量的作用域和生存期　164<br />6.1.3　按值传递参数和按地址传递<br />参数　166<br />6.1.4　递归过程调用　171<br />6.1.5　非静态局部变量的存储分配　173<br />6.1.6　x86-64的过程调用　176<br />6.2　流程控制语句的机器级表示　181<br />6.2.1　选择语句的机器级表示　182<br />6.2.2　循环结构的机器级表示　186<br />6.3　复杂数据类型的分配和访问　189<br />6.3.1　数组的分配和访问　189<br />6.3.2　结构体数据的分配和访问　193<br />6.3.3　联合体数据的分配和访问　196<br />6.3.4　数据的对齐　198<br />6.4　越界访问和缓冲区溢出　201<br />6.4.1　缓冲区溢出　201<br />6.4.2　缓冲区溢出攻击　203<br />6.4.3　缓冲区溢出攻击的防范　206<br />6.5　小结　209<br />习题　210<br />第7章　程序的链接　2<br />7.1　编译、汇编和静态链接　2<br />7.1.1　预处理、编译和汇编　2<br />7.1.2　可执行目标文件的生成　225<br />7.2　目标文件格式　227<br />7.2.1　ELF目标文件格式　227<br />7.2.2　可重定位目标文件格式　228<br />7..　可执行目标文件格式　2<br />7.2.4　可执行文件的存储器映　4<br />7.3　符号表和符号解析　<br />7.3.1　符号和符号表　<br />7.3.2　符号解析　<br />7.3.3　与静态库的链接　243<br />7.4　重定位　246<br />7.4.1　重定位信息　246<br />7.4.2　重定位过程　247<br />7.5　动态链接　251<br />7.5.1　动态链接的特　251<br />7.5.2　程序加载时的动态链接　252<br />7.5.3　程序运行时的动态链接　253<br />7.5.4　位置无关代码　255<br />7.6　小结　260<br />习题　260<br />第8章　程序的加载和执行　266<br />8.1　进程与可执行文件的加载　266<br />8.1.1　程序和进程的概念　266<br />8.1.2　Linux系统的虚拟地址空间　267<br />8.1.3　进程的存储器映　270<br />8.1.4　程序的加载过程　271<br />8.2　进程的控制　274<br />8.2.1　进程的逻辑控制流　275<br />8.2.2　进程的上下文切换　276<br />8.3　程序执行与CPU基本组成　278<br />8.3.1　程序及指令的执行过程　278<br />8.3.2　打断程序正常执行的事件　280<br />8.3.3　CPU的基本功能和组成　281<br />8.4　小结　283<br />习题　284<br />附录A　gcc的常用命令行选项　287<br />附录B　GDB的常用命令　288<br />参考文献　291