Язык ассемблера

Специалитет 2020/2021

Статус: Курс обязательный (Компьютерная безопасность)

Кто читает: Департамент прикладной математики

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Белова Елена Викторовна, Воронцова Татьяна Дмитриевна

Специальность: 10.05.01. Компьютерная безопасность

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 64

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Язык ассемблера» нужна для формирования базовых компетенций, связанных с разработкой программного обеспечения при решении профессиональных задач. Результаты освоения этой дисциплины могут быть использованы при написании выпускной квалификационной работы и прохождении производственной и преддипломной практик. Дисциплина реализуется в он-лайн формате

Цель освоения дисциплины

Изучение принципов организации ЭВМ
Изучение системы команд центрального процессора ЭВМ
Изучение основ построения алгоритмов и выработки умений эффективных реализаций различных алгоритмов
Выработке навыков и умений программирования на языке С и Ассемблера
Выработке навыков и умений разработки тестов для отладки созданных программ

Планируемые результаты обучения

Знать внутреннее представление и кодирование информации в ЭВМ, архитектуру ЭВМ на базе процессоров семейства 80х86
Знать систему команд центрального процессора
Знать иерархию памяти. Знать иерархию памяти.
Уметь программировать на языке Ассемблера
Уметь осуществлять вставки на языке Ассемблера в программы, написанные на языке Си
Иметь навык тестирования программного обеспечения и анализа полученных результатов, использования отладчиков

Содержание учебной дисциплины

Представление и кодирование информации в ЭВМ
Структура ячейки памяти: биты, байты, слова. Системы счисления: двоичная, 16-ричная. Целые числа: знаковые и беззнаковые. Диапазоны целых. Сложение и вычитание целых. Примеры программ на языке Си для изучения эффекта переполнения. Кодирование символов. Код ASCII. Расширения кода ASCII: кодировка IBM, альтернативная кодировка ГОСТа, UNICODE
Основы архитектуры процессора семейства 80х86
Общие сведения о семействе процессоров 80x86. Общая шина. Память: ОЗУ и ПЗУ. Кэш-память. Адресное пространство. Сегмент и смещение, параграф. Нормализованный адрес. Команды отладчиков для просмотра ячеек памяти. Сегментные регистры. Структура центрального процессора: исполнительный блок и шинный интерфейс. Регистры центрального процессора: HL-регистры, PI-регистры, счетчик команд, регистр флагов. Назначение битов регистра флагов
Система команд центрального процессора: пересылки данных, арифметические, команды сравнения, команды переходов. Кодирование команд.
Структура описания команд. Команды пересылки. Арифметические команды: сложение, вычитание. Длинные целые. Операнды раз-личной длины. Арифметические команды: умножение, деление. Десятичная арифметика. Команды сравнения. Условные переходы. Команды безусловных переходов. Кодирование команд: однооперандные команды, непосредственный операнд, двухоперандные команды
Методы адресации и организация циклов
Методы адресации: регистровый и непосредственный. Индексная адресация. Команды организации циклов. Косвенная адресация. Команды косвенного перехода. Префикс замены сегмента. Команды загрузки исполнительного адреса
Стек, подпрограммы, программные прерывания
Стек. Команды работы со стеком. Использование стека для организации вложенных циклов. Подпрограммы. Передача параметров: через стек и через регистры. Возвращение результата через флаг CF. Команды изменения флага CF. Вложенные подпрограммы. Использование отладчиков для отладки программ. Прерывания: их классификация. Команды запрета и разрешения внешних прерываний. Программные прерывания. Векторы прерываний. Команды прерываний. Пример программы обработки прерывания.
Средства языка Ассемблера
Язык Ассемблера. Определение данных. Пример программы на языке Ассемблера. Этапы создания программы: ассемблирование, компоновка, выполнение. Подпрограммы. Макросы. Вложенные макросы. Условное ассемблирование. Локальные метки. Блоки повторений
Битовые операции
Битовые команды: булевские, линейные и циклические сдвиги. Пример применения битовых команд
Связь программ на языке С и Ассемблера
Стыковка модулей, написанных на языках Си и Ассемблера. Передача параметров в Си. Примеры программ
Развитие процессоров семейства 80х86
32-разрядная архитектура. Регистры. Новые методы адресации. Пример использования возможностей 32-разрядной платформы. 64-разрядная архитектура. Регистры.

Элементы контроля

Текущий контроль
Текущий контроль - это выполняемые студентами задания (3 программы в 3-м модуле и 3 программы в 4-м модуле)
Проверка остаточных знаний
Тестирование

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.5 * Проверка остаточных знаний + 0.5 * Текущий контроль

Программа дисциплины