Detail předmětu

Pokročilé asemblery

FIT-IPAAk. rok: 2023/2024

Chráněný režim procesorů Pentium: princip ochrany, registry, správa paměti, soubor instrukcí. Technika programování v chráněném režimu, správa úloh, virtuální režim. Ukázka nízkoúrovňového programování složitějších aplikací. Technologie programování s využitím multimediálních SIMD instrukcí současných procesorů Intel (MMX, SSE a AVX). Seznámení s asemblerem 64bitových procesorů. Asembler procesoru ARM a jeho rozšíření o vektorové instrukce NEON.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Filip Orság, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

  • Práce na cvičeních.
  • Hodnocený projekt.

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.

Učební cíle

Seznámit studenty s programováním náročnějších aplikací na nejnižší úrovni. Naučit používat instrukce multimediálního rozšíření procesorů Intel (MMX, SSE a AVX). Seznámit s principy chráněného režimu architektury IA-32, naučit programovat v chráněném režimu a používat API v nízkoúrovňových aplikacích. Seznámit s 64-bitovými procesory. Seznámit s procesory ARM a jejich vektorovým rozšířením NEON.
Principy chráněného režimu architektury IA-32. Tvorba programů používajících instrukce MMX, SSE a AVX. Tvorba programů a knihoven na nejnižší úrovni.

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D.
Ing. Filip Orság, Ph.D.

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., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Orság, Ph.D.
Ing. Tomáš Goldmann, 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.
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D.

Osnova

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz