Detail předmětu

Pokročilé asemblery

FIT-IPAAk. rok: 2018/2019

Chráněný režim procesorů Pentium: princip ochrany, registry, správa paměti, soubor instrukcí. Technika programování v chráněném režimu, správa úloh, virtuální režim. Využití nízkoúrovňového Win32 API v aplikacích pro Windows - konzolové aplikace, "okénkové" aplikace, OpenGL. Technologie programování s využitím multimediálních SIMD instrukcí současných procesorů Intel (MMX a SSE). Seznámení s 64bitovými procesory.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Principy chráněného režimu architektury IA-32. Tvorba programů používajících instrukce MMX a SSE. Tvorba programů a knihoven pracujících v chráněném režimu používajících Win32 API na nejnižší úrovni.

Prerekvizity

Nezbytná je základní znalost asembleru procesorů x86 (pro studenty FIT je to předmět ISU), znalost programování v NASM a jazyka C.

Doporučená nebo povinná literatura

  • Orság, F.: Studijní opora k předmětu IPA
  • Zbořil, F.: Strojově orientované jazyky, skripta, VUT v Brně, 1991, ISBN 80-214-0349-7

  • Hyde, R.: The Art of Assembly Language, No Strach, 2003, ISBN 1886411972
  • Irvine, K.R.: Assembly Language for Intel-Based Computers, Prentice Hall, 2002, ISBN 0130910139
  • Bistry, D.: The Complete Guide to MMX Technology, McGraw-Hill/TAB Electronics, 1997, ISBN 0070061920
  • Abel, P.: IBM PC Assembly Language and Programming, Prentice-Hall, Inc., 1995, ISBN 0-13-317729-7
  • Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manuals [online]. K dispozici na <www.intel.com>.

Způsob a kritéria hodnocení

  • Práce na cvičeních.
  • Hodnocený projekt.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. OS Windows a asembler - obecné seznámení.
    2. Programování aplikací v asembleru pro OS Windows - konzolové aplikace a DLL knihovny.
    3. Programování aplikací v asembleru pro OS Windows - okénkové aplikace a OpenGL.
    4. Seznámení s instrukcemi rozšíření MMX.
    5. Aplikace využívající rozšíření MMX.
    6. Seznámení s instrukcemi technologie SSE.
    7. Aplikace využívající technologii SSE.
    8. Optimalizace kódu v asembleru.
    9. Chráněný režim procesorů IA-32 - soubor registrů a instrukcí, paměťové modely.
    10. Chráněný režim procesorů IA-32 - základní datové struktury, správa paměti.
    11. Chráněný režim procesoru IA-32 - způsoby ochrany dat a kódu.
    12. Chráněný režim procesoru IA-32 - správa úloh.
    13. 64bitové procesory.

    Osnova počítačových cvičení:
    1. Tvorba a použití knihoven DLL.
    2. Win32 API - konzolová aplikace.
    3. Win32 API - klasická aplikace s okny.
    4. Win32 API - aplikace využívající OpenGL.
    5. Aplikace instrukcí rozšíření MMX.
    6. Aplikace instrukcí technologie SSE.
    7. Optimalizace kódu.

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    1. Individuální projekt: program ve 32bitovém chráněném režimu využívající Win32 API, rozšíření MMX a/nebo technologii SSE, OpenGL.

Cíl

Seznámit studenty s programováním náročnějších aplikací na nejnižší úrovni. Naučit používat instrukce multimediálního rozšíření procesorů Intel. Seznámit s principy chráněného režimu architektury IA-32, naučit programovat v chráněném režimu a používat rozhraní Win32 API v nízkoúrovňových aplikacích. Seznámit s 64-bitovými procesory.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Kontrolovanou výukou je práce na cvičeních a hodnocený projekt. Absenci na cvičení z důvodu nemoci nebo jiné, řádně doložené absenci, lze nahradit formou individuální práce zadané cvičícím.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova


  1. Architektura procesorů x86-64.
  2. Rozšíření a technologie procesorů - MMX.
  3. Rozšíření a technologie procesorů - SSE.
  4. Rozšíření a technologie procesorů - AVX.
  5. Aplikace využívající MMX, SSE a AVX.
  6. Architektura a asembler procesorů ARM.
  7. Technologie NEON procesoru ARM.
  8. Programování aplikací pro procesor ARM - emulace, vestavěná zařízení.
  9. Chráněný režim procesorů IA-32 a x86-64 - soubor registrů a instrukcí, paměťové modely.
  10. Chráněný režim procesorů IA-32 a x86-64 - základní
    datové struktury, správa paměti.
  11. Chráněný režim procesoru IA-32 a x86-64 - způsoby ochrany dat a kódu.
  12. Chráněný režim procesoru IA-32 a x86-64 - správa úloh.
  13. Optimalizace programů v asembleru.

Cvičení na počítači

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova


  1. Tvorba a použití knihoven DLL.
  2. Win32 API - konzolová aplikace.
  3. Win32 API - klasická aplikace s okny.
  4. Win32 API - aplikace využívající OpenGL.
  5. Aplikace instrukcí rozšíření MMX.
  6. Aplikace instrukcí technologie SSE.
  7. Optimalizace kódu.

Projekt

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova


  1. Individuální projekt: program ve 32/64bitovém chráněném režimu využívající Win32 API, rozšíření MMX a/nebo technologii SSE, AVX, OpenGL.

eLearning