Programowanie niskopoziomowe

Forma zajęć

wykład (15 godzin) + laboratorium (15 godzin)

Opis

Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z zasadami programowania asemblerowego i hybrydowego oraz z narzędziami do tego służącymi. Treść wykładu obejmuje niezbędne podstawy teoretyczne, w tym opis środowiska pracy programu, zapoznanie z oprogramowaniem narzędziowym (asembler, kompilator C, konsolidator) oraz zasady programowania asemblerowego i hybrydowego. Zajęcia projektowe mają na celu stworzenie przez studenta kilku programów asemblerowych i hybrydowych i praktyczne zapoznanie z zagadnieniami omawianymi w trakcie wykładu.

Sylabus

Autor

Grzegorz Mazur

Wymagania wstępne

• Programowanie w języku C
• Architektura komputerów (może być równolegle)

Zawartość

• Wprowadzenie - zastosowanie programowania asemblerowego i hybrydowego, środowisko pracy programu w systemie operacyjnym i bez niego.
• Programowanie asemblerowe w środowisku systemu operacyjnego - sekcje, deklaracje danych, ładowanie i start programu, korzystanie z funkcji systemowych.
• Proces tworzenia programu - kompilacja, łączenie. Oprogramowanie narzędziowe - kompilator, asembler, konsolidator. Biblioteki. Tworzenie programu wielomodułowego.
• Wywoływanie procedur. Konwencje wołania. Standardy ABI - analiza kilku wybranych konwencji dla procesorów RISC (MIPS, ARM) i CISC (x86, AMD64). Tworzenie oprogramowania hybrydowego.
• Techniki programowania asemblerowego. Metody optymalizacji kodu możliwe do realizacji wyłącznie na poziomie asemblera. Błędy i złe nawyki w programowaniu asemblerowym.
• Zasady optymalizacji programu pod kątem redukcji opóźnień i wykorzystania równoczesności wykonania instrukcji w procesorach superskalarnych.
• Wprowadzenie do programowania jednostek wektorowych.

Literatura

• J. Biernat. Arytmetyka komputerów. PWN, 1996.
• Materiały firmowe - dokumenty techniczne dostępne w sieci www - MIPS, Intel, AMD.
• Specyfikacje Application Binary Interface.