LU-MOP-b15

Mašīnorientētā programmēšana (MOP)

LU DF bakalaura studiju kurss DatZ4017, meklēt eStudijās.

• Pasniedzējs: Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)

• Vēstkopa komunikācijai par kursa aktualitātēm, uzdevumiem, termiņiem un problēmām:
  • Google grupa lu-mop-b@googlegroups.com Lai pieteiktos, sekot http://groups.google.lv/group/lu-mop-b un pieslēgties ar savu google kontu, vai arī sūtīt epastu pasniedzējam.

Kursa mērķis

Kursa mērķis ir iepazīstināt ar zema līmeņa programmēšanu Asemblerā, ņemot ARM platformu kā konkrētu izstrādes mērķi. Asemblera instrukcijas ir aparatūrai tuvākās procesora izpildes komandas, līdz ar to kursā tiek stāstīts arī par to, kā darbojas procesors, kādi ir tā resursi, un kā to ietekmēt ar Asemblera programmām. Tiek apskatīts arī kā veidot saskarni starp Asembleru un augstāka līmeņa programmām, tai skaitā C.

Šis ir nopiens kurss ar būtisku slodzi. Piemēram, varat iepazīties ar to, ko iepriekšējie studenti rakstīja pēc šī kursa: MOP-b_kursa_atsauksmes. Veiksmi šajā gadā.

Vērtējums

Gala vērtējums kursā veidosies no sekojošiem faktoriem:

• Dalība klasē, jautājumi, atbildes, diskusijas
• MK (1,2,3) = (6+6+13=25%)
• MD (1,2) = (15+20=35%)
• KD1 (20%)
• Eksāmens (20%)

Akadēmiskā goda sistēma - noteikumi, kuriem jums kā studentiem jāpiekrīt lai varetu sekmīgi piedalīties šajā kursā.

Kalendārs

Datums, nedēļa	Kursa saturs	Uzdevumi
03.02.2014.	Ievads kursā. Kursa mērķi. Iegultās un mazo procesoru sistēmas. ARM arhitektūra. Mācību izstrādes vide.
10.02.2014.	Sešpadsmitnieku un citas skaitīšatas sistēmas datoriem. Pārveidojumi starp dažādām sistēmām, aritmētiskās darbības. Biti, baiti, vārdi, nibbles.
17.02.2014.	Skaitļu attēlošana papildkodā.	MK1 kontroldarbs
24.02.2014.	Procesora uzbūve. Operatīvā atmiņa. Procesora un atmiņas sadarbība. Adreses. Reģistri. Procesora režīmi.
03.03.2014.	Programmu izstrādes vide. "asm1" serveris praktiskajiem darbiem.	MK2 kontroldarbs
10.03.2014.	Komandu pieraksts, aritmētiskās un bitu operācijas.
17.03.2014.	Vadības maiņas komandas, testi, bitu operācijas.	Pasludināts MD1.
24.03.2014.	Adresācijas režīmi, darbs ar atmiņu.	MK3 kontroldarbs
31.03.2014.	Apakašprogrammu izsaukumi, saskarne ar "C".
07.04.2014.	Simboliskie dati, kodu tabulas.	MD1 termiņš. Uzdots MD2.
14.04.2014. - 21.04.2014.	Lieldienu brīvdienas
28.04.2014.	Izteiksmes un makro valoda. Iekļautais asemblers.	Pasludināts kursa projekts KP.
05.05.2014.	Brīvdiena, jo 4. maijs svetdienā. Lielais kontroldarbs KD1 (Tiešsaistē, pieejams no eStudijām, 6.05.2014. no 8:30 līdz 21:00)
12.05.2014.	Programmatūras izstrādē lietoto rīku darbības principi.	MD2 termiņš
19.05.2014.	Instrukciju izpildes laiki. Sistēmas sāknēšana, priviliģētās operācijas.	Termiņš eksāmena formas izvēlei KD/KP.
26.05.2014.	Kursa vielas pārskats.	KD1 noskaņto programmēšanas uzdevumu iesniegšanas termiņš
02.06.2014.		8:30 - 17:00 MK rakstīšana ar 50% vērtību. Saites eStudijās.
16.06.2014.	10:30 Eksāmens	Termiņš visiem iesniedzamajiem darbiem 23:59. Tai skaitā MD1 un MD2 ar 50% vertību.

Kontroldarbi

MK1

Skaitļu formāti un pārvediošana: decimālā, heksadecimālā, oktālā, binārā.

MK2

Skaitļi ar zīmi, divnieka papildkodā, to pārveidošana.

MK3

Asemblera pirmkoda lasīšana un izpratne. Sekot neliela koda fragmentam un noteikt reģistru vērtības pēc tā izpildes.

MD1

Aritmētiskās progresijas summa (apraksts).

MD2

Matricu reizināšana (apraksts).

KP

Kursa projekts.

Grafiskā bibliotēka.

Literatūra

Grāmatas un citi resursi

• ARM Architecture Reference Manual, (PDF), ARM DDI 0100I, ARM Limited, 2005.
• Intel R XScaleTM Microarchitecture Assembly Language Quick Reference Card ARM Instruction Set, Intel Corporation, 2001
• Intel XScale R Core Developer’s Manual, ON: 273473-002, Intel Corporation, 2004
• Intel R IXP42X Product Line of Network Processors and IXC1100 Control Plane Processor Developer’s Manual, ON: 252480-006US, Intel Corporation, 2006

• Patterson and Hennessy, Computer Organization and Design, 4th Edition (@Amazon)

• "Building Embedded Linux Systems" O'Reilly Media, 2008, ISBN 0596529686

• The “gas” manual

Pamācības

• Kā uzstādīt arm-linux-gnueabi-gcc un qemu-arm Ubuntu un Debian vidēs.
• Kā lietot atkļūmotāju gdb ar qemu emulātoru.

• GDB komandu īsais apraksts
• GDB rokasgrāmata

• GNU Make rokasgrāmata

Saites

• Noderīgas UNIX komandas
• Easy 6502 assembly tutorial

• The ARM Architecture - slaidi no Arm.
• ARM Architecture - Wikipedija

• Introduction to ARM at DaveSpace

• Linaro - Open source software for ARM SoCs.

Atziņas

• Teach yourself programming in 10 years by Peter Norvig