第○章 寫在前面

我不想夸大或者貶低匯編語言,。但我想說，匯編語言改變了20世紀(jì)的歷史,。與前輩相比,，我們這一代編程人員足夠的幸福，因?yàn)槲覀冇懈魇礁鳂拥木幊陶Z言,，我們可以操作鍵盤,、坐在顯示器面前，甚至使用鼠標(biāo)、語音識(shí)別,。我們可以使用鍵盤,、鼠標(biāo)來駕馭“個(gè)人計(jì)算機(jī)”，而不是和一群人共享一臺(tái)使用笨重的繼電器,、開關(guān)去操作的巨型機(jī),。相比之下，我們的前輩不得不使用機(jī)器語言編寫程序,，他們甚至沒有最簡單的匯編程序來把助記符翻譯成機(jī)器語言,，而我們可以從上千種計(jì)算機(jī)語言中選擇我們喜歡的一種，而匯編,，雖然不是一種“常用”的具有“快速原型開發(fā)”能力的語言,，卻也是我們可以選擇的語言中的一種。

每種計(jì)算機(jī)都有自己的匯編語言——沒必要指望匯編語言的可移植性,，選擇匯編,，意味著選擇性能而不是可移植或便于調(diào)試。這份文檔中講述的是x86匯編語言,，此后的“匯編語言”一詞,，如果不明示則表示ia32上的x86匯編語言。

匯編語言是一種易學(xué),，卻很難精通的語言,。回想當(dāng)年,，我從初學(xué)匯編到寫出第一個(gè)可運(yùn)行的程序,，只用了不到4個(gè)小時(shí)；然而直到今天,，我仍然不敢說自己精通它,。編寫快速、高效,、并且能夠讓處理器“很舒服地執(zhí)行”的程序是一件很困難的事情,，如果利用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)，通常需要2-3年的時(shí)間才能做到,。這份教材并不期待能夠教給你大量的匯編語言技巧,。對于讀者來說，x86匯編語言"就在這里",。然而,，不要僵化地局限于這份教材講述的內(nèi)容，因?yàn)樗荒芨嬖V你匯編語言是“這樣一回事”,。學(xué)好匯編語言,，更多的要靠一個(gè)人的創(chuàng)造力于悟性,，我可以告訴你我所知道的技巧，但肯定這是不夠的,。一位對我的編程生涯產(chǎn)生過重要影響的人曾經(jīng)對我說過這么一句話：

寫匯編語言程序不是匯編語言最難的部分,，創(chuàng)新才是。

我想,，愿意看這份文檔的人恐怕不會(huì)問我“為什么要學(xué)習(xí)匯編語言”這樣的問題,；不過，我還是想說幾句：首先,，匯編語言非常有用,，我個(gè)人主張把它作為C語言的先修課程，因?yàn)橥ㄟ^學(xué)習(xí)匯編語言,，你可以了解到如何有效地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，讓計(jì)算機(jī)處理得更快，并使用更少的存儲(chǔ)空間,；同時(shí),，學(xué)習(xí)匯編語言可以讓你熟悉計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，并且,，有效地提高調(diào)試能力,。就我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)而言，調(diào)試一個(gè)非結(jié)構(gòu)化的程序的困難程度,，要比調(diào)試一個(gè)結(jié)構(gòu)化的程序的難度高很多,，因?yàn)椤敖Y(jié)構(gòu)化”是以犧牲運(yùn)行效率來提高可讀性與可調(diào)試性，這對于完成一般軟件工程的編碼階段是非常必要的,。然而,，在一些地方,，比如,，硬件驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)底層,，或者程序中經(jīng)常需要執(zhí)行的代碼,，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的這些優(yōu)點(diǎn)有時(shí)就會(huì)被它的低效率所抹煞。另外,，如果你想真正地控制自己的程序,，只知道源代碼級的調(diào)試是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

浮躁的人喜歡說,，用C++寫程序足夠了,，甚至說，他不僅僅掌握C++,，而且精通STL,、MFC,。我不贊成這個(gè)觀點(diǎn)，掌握上面的那些是每一個(gè)編程人員都應(yīng)該做到的,，然而C++只是我們"常用"的一種語言,，它不是編程的全部。低層次的開發(fā)者喜歡說,，嘿,，C++是多么的強(qiáng)大，它可以做任何事情——這不是事實(shí),。便于維護(hù),、調(diào)試，這些確實(shí)是我們的追求目標(biāo),，但是,，寫程序不能僅僅追求這個(gè)目標(biāo)，因?yàn)槲覀冏罱K的目的是滿足設(shè)計(jì)需求,，而不是個(gè)人非理性的理想,。

這份教材適合已經(jīng)學(xué)習(xí)過某種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言的讀者。其內(nèi)容基于我在1995年給別人講述匯編語言時(shí)所寫的講義,。當(dāng)然,，如大家所希望的，它包含了最新的處理器所支持的特性,，以及相應(yīng)的內(nèi)容,。我假定讀者已經(jīng)知道了程序設(shè)計(jì)的一些基本概念，因?yàn)闆]有這些是無法理解匯編語言程序設(shè)計(jì)的,；此外,，我希望讀者已經(jīng)有了比較良好的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，因?yàn)槿绻闳狈τ诮Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),，編寫匯編語言程序很可能很快就破壞了你的結(jié)構(gòu)化編程習(xí)慣,，大大降低程序的可讀性、可維護(hù)性,，最終讓你的程序陷于不得不廢棄的代碼堆之中,。

基本上，這份文檔撰寫的目標(biāo)是盡可能地便于自學(xué),。不過,，它對你也有一些要求，盡管不是很高,，但我還是強(qiáng)調(diào)一下,。

學(xué)習(xí)匯編語言，你需要

膽量,。不要害怕去接觸那些計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作機(jī)制,。

知識(shí),。了解計(jì)算機(jī)常用的數(shù)制，特別是二進(jìn)制,、十六進(jìn)制,、八進(jìn)制，以及計(jì)算機(jī)保存數(shù)據(jù)的方法,。

開放,。接受匯編語言與高級語言的差異，而不是去指責(zé)它如何的不好讀,。

經(jīng)驗(yàn),。要求你擁有任意其他編程語言的一點(diǎn)點(diǎn)編程經(jīng)驗(yàn)。

頭腦,。

祝您編程愉快,！

第一章 匯編語言簡介

先說一點(diǎn)和實(shí)際編程關(guān)系不太大的東西。當(dāng)然,，如果你迫切的想看到更實(shí)質(zhì)的內(nèi)容,，完全可以先跳過這一章。

那么,，我想可能有一個(gè)問題對于初學(xué)匯編的人來說非常重要,，那就是：

匯編語言到底是什么？

匯編語言是一種最接近計(jì)算機(jī)核心的編碼語言,。不同于任何高級語言,，匯編語言幾乎可以完全和機(jī)器語言一一對應(yīng)。不錯(cuò),，我們可以用機(jī)器語言寫程序,，但現(xiàn)在除了沒有匯編程序的那些電腦之外，直接用機(jī)器語言寫超過1000條以上指令的人大概只能算作那些被我們成為“圣人”的犧牲者一類了,。畢竟,，記憶一些短小的助記符、由機(jī)器去考慮那些瑣碎的配位過程和檢查錯(cuò)誤,，比記憶大量的隨計(jì)算機(jī)而改變的十六進(jìn)制代碼,、可能弄錯(cuò)而沒有任何提示要強(qiáng)的多,。熟練的匯編語言編碼員甚至可以直接從十六進(jìn)制代碼中讀出匯編語言的大致意思,。當(dāng)然，我們有更好的工具——匯編器和反匯編器,。

簡單地說,，匯編語言就是機(jī)器語言的一種可以被人讀懂的形式，只不過它更容易記憶,。至于宏匯編,，則是包含了宏支持的匯編語言,，這可以讓你編程的時(shí)候更專注于程序本身，而不是忙于計(jì)算和重寫代碼,。

匯編語言除了機(jī)器語言之外最接近計(jì)算機(jī)硬件的編程語言,。由于它如此的接近計(jì)算機(jī)硬件，因此,，它可以最大限度地發(fā)揮計(jì)算機(jī)硬件的性能,。用匯編語言編寫的程序的速度通常要比高級語言和C/C++快很多--幾倍，幾十倍,，甚至成百上千倍,。當(dāng)然，解釋語言,，如解釋型LISP,，沒有采用JIT技術(shù)的Java虛機(jī)中運(yùn)行的Java等等，其程序速度更無法與匯編語言程序同日而語 ,。

永遠(yuǎn)不要忽視匯編語言的高速,。實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，我們往往會(huì)用匯編徹底重寫某些經(jīng)常調(diào)用的部分以期獲得更高的性能,。應(yīng)用匯編也許不能提高你的程序的穩(wěn)定性,，但至少，如果你非常小心的話,，它也不會(huì)降低穩(wěn)定性,；與此同時(shí)，它可以大大地提高程序的運(yùn)行速度,。我強(qiáng)烈建議所有的軟件產(chǎn)品在最后Release之前對整個(gè)代碼進(jìn)行Profile,，并適當(dāng)?shù)赜脜R編取代部分高級語言代碼。至少,，匯編語言的知識(shí)可以告訴你一些有用的東西,，比如，你有多少個(gè)寄存器可以用,。有時(shí),，手工的優(yōu)化比編譯器的優(yōu)化更為有效，而且,，你可以完全控制程序的實(shí)際行為,。

我想我在羅嗦了?？傊?，在我們結(jié)束這一章之前，我想說,，不要在優(yōu)化的時(shí)候把希望完全寄托在編譯器上——現(xiàn)實(shí)一些,，再好的編譯器也不可能總是產(chǎn)生最優(yōu)的代碼,。