Detail předmětu

Pokročilé asemblery

FIT-IPAAk. rok: 2017/2018

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Filip Orság, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

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 IAS), znalost programování v NASM a jazyka C.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

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.

Učební cíle

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.

Základní literatura

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>.

Doporučená literatura

Abel, P.: IBM PC Assembly Language and Programming, Prentice-Hall, Inc., 1995, ISBN 0-13-317729-7
Bistry, D.: The Complete Guide to MMX Technology, McGraw-Hill/TAB Electronics, 1997, ISBN 0070061920
Hall, R. B.:Assembly Programming and Computer Architecture for Software Engineers. Prospect Press. 2017. ISBN: 978-1943153329.
Hyde, R.: The Art of Assembly Language, No Strach, 2003, ISBN 1886411972
Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manuals [online]. K dispozici na <www.intel.com>.
Irvine, K.R.: Assembly Language for Intel-Based Computers, Prentice Hall, 2002, ISBN 0130910139
Kusswurm, D.: Modern X86 assembly language programming: 32-bit, 64-bit, SSE, and AVX. Apress, 2014. ISBN: 9781484200650.
Orság, F.: Studijní opora k předmětu IPA
Zbořil, F.: Strojově orientované jazyky, skripta, VUT v Brně, 1991, ISBN 80-214-0349-7

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Orság, Ph.D.

Osnova

  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.

Cvičení na počítači

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Orság, Ph.D.

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., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Orság, Ph.D.