《Windows 32 位汇编语言程序设计教程》第 01 章 背景知识

1.1 Win32 的软硬件平台(1)

1.1.1 硬件基础

• CPU 架构与 32 位特性：介绍 32 位 CPU 的基本架构，包括寄存器的组织、寻址方式以及与 16 位 CPU 的区别。例如，32 位 CPU 拥有更大的通用寄存器，能够处理更复杂的指令和更大的数据量。
• 内存管理：阐述 32 位系统下内存管理的基本原理，如分页机制、段机制在内存管理中的作用。32 位地址空间理论上可支持高达 4GB 的内存寻址范围，解释这一特性对程序运行和资源管理的影响。

1.1.2 主板与系统总线

• 主板架构：描述与 32 位系统适配的主板架构，包括不同总线接口的功能和作用，如 PCI 总线、AGP 总线等。这些总线在数据传输、设备连接方面扮演着关键角色，影响着系统整体性能。
• 系统总线带宽与数据传输速率：分析系统总线带宽对数据传输速率的影响，以及如何在 32 位系统中优化总线性能以满足不同设备和程序的需求。

1.1 Win32 的软硬件平台(2)

1.1.3 外部设备与接口

• 存储设备接口：介绍常见存储设备（如硬盘、光驱等）在 32 位系统中的接口标准，如 IDE、SCSI 等。讲解这些接口如何与系统进行数据交互，以及它们对数据存储和读取速度的影响。
• 输入输出设备接口：讨论键盘、鼠标、显示器等输入输出设备的接口规范，以及它们在 32 位系统下的驱动程序原理。这些设备的接口特性决定了用户与计算机之间的交互方式和效率。

1.1.4 软件环境基础

• 操作系统内核支持：阐述 Windows 操作系统内核针对 32 位系统的优化和支持，如内核线程调度、进程管理等方面的机制。32 位系统下的内核能够更高效地管理系统资源，为应用程序提供稳定的运行环境。
• 系统库与运行时支持：介绍 Windows 系统提供的各种库文件，如动态链接库（DLL），它们在 32 位程序运行过程中提供了丰富的功能接口。讲解运行时库的作用，如何加载和使用这些库以实现程序的各种功能。

1.2 Windows 的特色

1.2.1 图形用户界面（GUI）

• GUI 架构：剖析 Windows 图形用户界面的层次结构，包括用户输入处理、图形渲染、窗口管理等模块。GUI 使得用户能够通过直观的图形元素（如窗口、菜单、按钮等）与计算机进行交互，极大地提高了计算机的易用性。
• 消息驱动机制：详细讲解 Windows 操作系统的消息驱动模型，应用程序如何通过消息队列接收和处理各种用户输入和系统事件。这种机制使得程序能够灵活响应各种外部刺激，实现复杂的交互功能。

1.2.2 多任务与多线程处理

• 多任务处理：说明 Windows 如何实现多任务并行处理，通过进程调度算法合理分配系统资源，使得多个应用程序能够同时运行而互不干扰。介绍进程间通信的方式和机制，以实现不同应用程序之间的数据共享和协作。
• 多线程处理：讲解线程的概念以及在 Windows 系统中的实现方式。多线程允许单个应用程序内部分为多个并发执行的线程，提高程序的响应性和资源利用率。同时，探讨线程同步的问题和解决方案，以避免数据竞争和死锁等问题。

1.2.3 丰富的 API 函数

• API 分类与功能：介绍 Windows API（应用程序编程接口）的分类，如窗口管理 API、图形设备接口（GDI）API、文件操作 API 等。每个 API 类别都提供了一系列函数，用于实现特定的功能，开发者可以通过调用这些 API 函数来开发各种类型的 Windows 应用程序。
• API 调用方式：讲解在汇编语言程序中如何调用 Windows API 函数，包括函数参数传递、寄存器使用规范以及调用约定等。正确掌握 API 调用方式是开发 Windows 汇编程序的关键技能之一。

1.3 必须了解的东西(1)-(5)

1.3.1 汇编语言基础

• 指令集与语法：复习汇编语言的基本指令集，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令等。详细讲解 32 位汇编语言的语法特点，如操作数的表示方式、指令格式等。
• 寄存器与寻址方式：深入介绍 32 位系统下的寄存器结构和功能，以及各种寻址方式（如立即寻址、寄存器寻址、内存寻址等）的应用场景。熟练掌握寄存器和寻址方式是编写高效汇编程序的基础。

1.3.2 程序结构与段定义

• 程序框架：讲解 Windows 32 位汇编语言程序的基本结构，包括代码段、数据段、堆栈段等的定义和作用。合理组织程序段有助于提高程序的可读性和可维护性，同时也影响着程序的运行效率。
• 段的属性与链接：介绍段的各种属性，如段的定位类型、组合类型等。讲解如何在汇编程序中设置段的属性，以及在链接过程中这些属性如何影响最终的可执行文件。

1.3.3 调试工具与方法

• 调试工具介绍：介绍常用的 Windows 汇编语言调试工具，如 Debug、OllyDbg 等。讲解这些工具的基本功能和使用方法，包括断点设置、寄存器查看、内存查看等操作。
• 调试技巧与策略：分享在调试过程中常用的技巧和策略，如如何通过观察寄存器和内存变化来定位程序错误，如何利用调试工具进行程序流程跟踪等。掌握有效的调试方法能够快速解决程序中的问题，提高开发效率。

1.3.4 内存模型与保护机制

• 内存模型：深入探讨 Windows 32 位系统的内存模型，包括平坦内存模型和分段内存模型的特点和应用场景。理解内存模型有助于合理分配和管理程序的内存资源，避免内存访问错误。
• 内存保护机制：讲解 Windows 系统的内存保护机制，如虚拟内存、内存页保护等。这些机制能够防止应用程序非法访问内存，提高系统的稳定性和安全性。在编写汇编程序时，需要遵循这些内存保护规则，以确保程序的正确运行。

1.3.5 与高级语言的关系

• 汇编与高级语言的互补性：分析汇编语言与高级语言（如 C、C++ 等）各自的优势和劣势，阐述它们在软件开发中的互补关系。高级语言适合快速开发复杂的应用程序，而汇编语言则能够实现对硬件的底层控制和性能优化。
• 混合编程：介绍如何在项目中实现汇编语言与高级语言的混合编程，包括调用约定、数据传递等方面的问题。混合编程能够充分发挥两种语言的优势，开发出功能强大且性能高效的软件系统。