НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Автоматики и вычислительной техники
Кафедра вычислительной техники
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета АВТ, профессор
__________________В.И. Гужов
« » 2009 г.
рабочая программа учебной дисциплины
ПРОГРАММИРОВАНИЕ (раздел 2 - "ASSEMBLER IBM PC")
Основная образовательная Направление 230100 – ’’Информатика и
программа вычислительная техника’’ (бакалавр)
Направление 230100 – ’’Информатика и
вычислительная техника’’
(подготовка дипломированных специалистов)
Специальность высшего 230101 "Вычислительные машины, комплексы,
профессионального системы и сети"
образования
Факультет Автоматики и вычислительной техники (очная форма обучения) Кафедра Вычислительной техники
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Курс II
Семестр 4
Лекции: 34 часа (ов)
Лабораторные работы: 17 часа (ов)
Практические занятия 17 часа (ов)
Выполняемые задания: Курсовой проект
Самостоятельная работа: 62 часа (ов)
----------------------------------
Всего часов: 130 часа (ов)
Дифф. зачёт КП
Экзамен 130 часа (ов)
Новосибирск, 2009 г.
Рабочая программа по дисциплине "Программирование (раздел 2 - Assembler IBM PC)" составлена с учётом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОСВПО) по направлению 230100 (552800) – “Информатика и вычислительная техника” (рег. номер 35 тех/бак, от 13 марта 2000 г) и ГОСВПО по направлению подготовки дипломированного специалиста 230100 (654600) – “Информатика и вычислительная техника” (рег. номер №224 тех/дc от 22.03.2000 г).
Индекс дисциплины в ГОСВПО – ОПД.Ф.05
Дисциплина включена в учебный план по направлению 230100 для специальности 230101 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" в цикл "Общепрофессиональные дисциплины" (позиция 21)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры вт « 30» ноября 2009г., протокол № .
Программу составил к. т. н., доцент В.А. Афанасьев
Зав. каф. ВТ, д. т. н., профессор В.В. Губарев
Ответственный за основную
образовательную программу по направлению
230100, д. т. н., профессор В.В. Губарев
Дополнения и изменения к рабочей программе на 200 /200 учебный год.
В рабочую программу внесены следующие изменения:
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «___» __________200 г.
Заведующий кафедрой профессор В.В. ГУБАРЕВ
«___» ______________200 г.
Рабочая программа дисциплины ASSEMBLER IBM PC
1. Внешние требования (требования к профессиональной подготовленности ГОС)1
Инженер по специальности 220100 “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”
должен знать:
принципы организации и функционирования аппаратных и программных средств ВТ, включая ЭВМ, комплексы, системы и сети различного назначения;
методы, технологии и инструментальные средства, применяемые на всех этапах разработки аппаратно-программных комплексов;
методы расчета и конструирования основных подсистем, входящих в состав современных средств ВТ;
задачи, методы и приёмы, применяемые при наладке аппаратно-программных комплексов;
формальные модели, применяемые при анализе, разработке и испытаниях аппаратно-программных комплексов;
методы обеспечения надёжности и информационной безопасности аппаратно-программных комплексов;
архитектуру многомашинных и многопроцессорных ВС, вычислительных сетей, технологии распределенной обработки, сетевые технологии;
прогрессивные методы использования средств вычислительной техники для решения задач науки и практики;
методы теоретических и экспериментальных исследований, используемых при разработке перспективных средств ВТ;
основные направления научно-технического развития аппаратных и программных средств ВТ;
должен владеть:
методами проектирования аппаратных и программных средств;
методами и средствами теоретического и экспериментального исследования, ориентированными на создание перспективных средств ВТ;
методами, языками и технологиями разработки аппаратно-программных комплексов;
методами разработки и анализа алгоритмов, моделей, архитектур и структур аппаратно-программных комплексов;
методами и средствами анализа аппаратно-программных комплексов, методами метрологии и обеспечения качества их функционирования;
методами и средствами анализа, описания и проектирования человеко-машинного взаимодействия, инструментальными средствами разработки пользовательского интерфейса;
методами и средствами инсталляции, программирования и администрирования распределенных ВС и сетей;
методами и средствами тестирования, отладки и испытаний аппаратно-программных комплексов;
математическими и экспериментальными методами анализа, моделирования и исследования аппаратно-программных комплексов;
математическими моделями вычислительных процессов и структур ВС;
методами и средствами анализа и разработки аппаратных и программных компонентов сетевых и телекоммуникационных систем;
методами и средствами защиты информации в ВС, локальных и глобальных сетях;
методами и средствами разработки управляющих микропроцессорных систем различного назначения.
2. Особенности построения дисциплины.
Настоящая программа является основным документом, определяющим содержание оригинальной, не содержащейся в государственном образовательном стандарте (ГОС) дисциплины.
Assembler IBM PC, являющийся символическим представлением машинного языка, неразрывно связан с архитектурой процессоров Intel 80x86, что создаёт возможность изучения компьютера на "нижнем уровне", а именно: систему команд и форматы данных, программную модель компьютера и логическую организацию памяти, управление операциями ввода-вывода и систему обработки прерываний, функции базовой системы в/вывода BIOS и операционной системы DOS. Следовательно, язык ассемблера является неотъемлемой частью профессионального компьютерного образования.
Рабочая программа включает в себя как элементы ГОС, так и оригинальные элементы низкоуровневого программирования на языке ассемблера, в явном виде не охваченные государственными стандартами по указанным выше направлениям.
Требования по дисциплине из ГОС (фрагменты элементов, относящихся к дисциплине).
ЕН.Ф.02 "Информатика" (направление 230100, 140 час)
….. функциональная и структурная организация компьютера; … типы и структуры данных; ….представление информации в цифровых автоматах; позиционные системы счисления; методы перевода чисел; форматы представления чисел с плавающей запятой; двоичная арифметика; коды: прямой, обратный, дополнительный, модифицированный; выполнение арифметических операций с числами с фиксированной и плавающей запятой;…
СД.05. "Системное программное обеспечение" (направление 654600, 170 час.)
……программирование в операционной среде, ассемблеры….
Дисциплина структурно делится на три части, каждая из которых имеет свои задачи в процессе обучения. Первая - лекционная - рассматривает основные базовые положения языка ассемблера, как-то синтаксис, структуры данных и организацию программ, процедуры и макросы, принципы многомодульного программирование. Вторая часть в основном определяется тематикой лабораторного практикума и посвящена практическим вопросам изучения и применения в практике программирования системных средств BIOS и DOS. Третья часть посвящена разработке курсового проектирования по теме «Прикладные обработчики прерываний и резидентные программы в MS DOS»
Некоторые предваряющие знания и умения:
Уметь работать с числами в различных системах счисления.
Навыки программирования, приобретённые при освоении какого-либо языка высокого уровня.
Работать в среде операционных систем MS-DOS и Windows, иметь представление о командах и структурах файловой системы, владеть приёмами набора текста в каком-либо экранном редакторе, использующем ASCII- кодировку символов (например, встроенные редакторы оболочек Norton Commander, Far, встроенный редактор интегрированной среды программирования Borland C и т. п.).
Место дисциплины в учебном процессе.
Дисциплина Assembler IBM PC входит в цикл дисциплин по информатики и программированию и адресуется специалистам, изучающим архитектуру процессоров Intel i80x86 и готовящимися стать профессиональными программистами.
3. Цели и задачи дисциплины
Основной целью дисциплины является формирование базовых представлений, знаний и умений в области программирования на языке ассемблера с использованием системных средств операционной системы MS-DOS.
ЗАДАЧИ изучения дисциплины.
Студенты должны ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:
о конструктивных особенностях, системных ресурсах и производительности персональных компьютеров IBM PC.
о характере программ, разрабатываемых на языке ассемблере.
об основных пакетах программного обеспечения процессоров фирмы Intel.
о системе команд 32-битных процессоров i80х86 и принципах их двоичного кодирования.
О машинных способах реализации арифметических операций.
ЗНАТЬ:
этапы создания программы на языке ассемблера (жизненный цикл программы).
Логическую структуру памяти компьютера в среде MS-DOS.
Программную модель 32- рядных процессоров i80x86
представление числовой и символьной информации в компьютере на разных стадиях её обработки.
Способы инициализации (задания) разнообразного типа данных программы.
Виды адресации операндов в памяти. Особенности 32-битного режима адресации.
структуру программ .EXE и .COM и их отображение (образ) в памяти.
основные приёмы программирования задач, связанных с вводом/выводом числовой и символьной информации в компьютере и их последующей обработки в процессоре по заданному алгоритму.
особенности организации и выполнения подпрограмм (процедур) в пользовательских программах.
Концепцию модульного программирования
типы прерываний и процедуру их обслуживания.
структуру и организацию макросов, а также отдельных программных модулей в многомодульных программах. Базовые директивы для связывания модулей.
особенности ассемблерных конструкций обработки комбинированных и структурированных данных.
организацию интерфейса между ассемблером и языком С++.
УМЕТЬ:
Выполнить отладку и тестирование программы в отладчике Turbo Debugger на уровне машинных команд.
пользоваться основными конструкциями языка ассемблера и составлять прикладные программы численной обработки.
Произвести декомпозицию задачи на отдельные модули с последующим формированием их в виде самостоятельных объектных модулей.
Написать программу с использованием базовых алгоритмов поиска и сортировки данных.
пользоваться сервисными функциями DOS и BIOS в прикладных программах.
4 Содержание и структура дисциплины.
4.1. Структура дисциплины
Структура курса изображена на рис. 1 и отражает, отмеченные в п.п.2, три компоненты процесса обучения: лекционные занятия, лабораторный практикум и курсовое проектирование. Последние два во многом являются самодостаточными видами процесса обучения, так как использует специально подготовленные методические и справочные материалы (учебные пособия по практикуму и курсовому проектированию, альбомы, компьютерные файлы, WEB- страницы на кафедральном сайте кафедры: ermak.cs.nstu.ru).
Лекционные занятия формируют задачи (результаты) обучения на уровне представлений и знаний, а практические занятия "плюс" работа над курсовым проектом - все три категории.
Следует отметить, что как первые шаги по составлению первой своей программы (лаб. работа № 2), так и уже достаточно уверенные - в стадии написания курсовой работы, студенты делают самостоятельно, либо консультируясь с преподавателем во - время проведения практикума или в часы консультаций по курсу.
4.2. Содержание дисциплины
Содержание курса представлено в виде двух информационных таблиц для курса лекций (табл. 1) и лабораторных работ (табл. 2), и, по своей сути, является развёрнутым вариантом структурной схемы рис. 1.
4.2.1. Лекционные занятия Таблица 1
№
|
Название темы (объём в часах) и её содержание
|
Цели
|
1
|
Введение. Язык ассемблера. Начальные сведения.
АРХИТЕКТУРные ОСОБЕННОСТИ ПК (6 час.)
Архитектура вычислительных машин. Основные понятия
Основные архитектурные отличия процессоров класса Pentium.
Реальный и защищённый режимы работы процессоров i80х86. Сегментированная модель памяти реального режима.
Типы данных в компьютере. Целочисленные формы данных: биты, байты, слова. Десятичные числа. Символьные данные. Указатели адреса. Представление чисел с плавающей точкой (одинарный базовый и двойной форматы). Форматы, используемые в процессоре с плавающей точкой.
Программная модель 32-битного процессора, назначение регистров и организация стека. Регистр флагов.
Режимы адресации операндов и форматы машинных команд 32-битных процессоров. Механизм 16-битной адресации. Примеры деассемблирования и ассемблирования отдельных команд. Механизм 32-битной адресации.
|
1, 4, 7, 8, 9, 11
|
2
|
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПОНЯТИЯ ЯЗЫКА АССЕМБЛЕРА. (6 час.)
Программное обеспечение (ассемблеры) для процессоров фирмы Intel. Основные этапы создания программы: текст, ассемблирование, компоновка и отладка. Типы исполняемых файлов.
Синтаксис ассемблера. Ассемблерные строки и идентификаторы. Этапы разработки ассемблерной программы
Структура данных. Переменные программы (инициализированные и неинициализированные) и директивы их определения для различных типов переменных.
Макроопределения: директивы EQU и =.
Выражения (адресные и константные) и операторы. назначения операторов и синтаксис их использования. Правила выполнения арифметических операций с адресными выражениями. Использование счётчика текущего адреса $ в ассемблерных программах.
|
2, 3, 6, , 10, 12
|
3
|
Структуры ассемблерных программ. (4 час.)
Структуры ассемблерных программ. Два набора директив управления сегментами и их функциональное назначение. Модели памяти и упрощенные директивы определения сегментов в режимах MASM и IDEAL. Сегментные атрибуты и их значения для упрощенных директив.
Шаблоны (оболочки) программы для .EXE-и .COM-файлов. Образ программы в памяти компьютера.
Использование сегментов данных дальнего типа
|
2, 12
|
4
|
СИСТЕМА КОМАНД 32-БИТНЫХ ПРОЦЕССОРОВ (8 часов)
Команды передачи данных. Команды общего назначения MOV и их ассемблерная запись для различных способов адресации операндов. Виды косвенной адресации в режиме формирования 16-битного адреса. Изменение типа данных или замена типа переменной (директива Label).
Команды загрузки исполнительного и полного адреса. Стековые команды. Команды ввода/вывода. Дополнительные виды адресации в 32- разрядных процессорах.
Арифметические операции сложения в обратном и дополнительном кодах. Перенос и переполнение. Изменение знака числа и операция вычитания. Команды сложения и вычитания. Команды преобразования форматов. Программная реализация арифметики двойной (многократной) точности для операций сложения и вычитания. Анализ возможных результатов (значения флагов) исполнения команды сравнения над операндами без знака и со знаком. Команды умножения и деления беззнаковых и знаковых целых чисел.
Команды логических операций, сдвига и вращения.
Команды проверки и модификации бит и байтов.
Команды передачи управления. Безусловный переход. Команды условного перехода, как по состоянию отдельных флагов, так и по их комбинациям.
Команды организации циклов.
Программирование типовых управляющих структур C/C++
Строковые переменные и команды их обработки. Префиксы повторения. Фрагменты программ, иллюстрирующих применение строковых команд.
|
4, 11
|
5
|
МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММирование (4 час.)
Концепция модульного программирования. Возможные подходы в реализации многомодульных программ.
Процедуры. Вызов, возврат и их типы - внутри- и межсегментные. Организация интерфейса с процедурой (способы передачи параметров между основной программой и процедурой по ссылке и значению). Передача параметров процедуре через стек.
Многомодульные программы на основе подпрограмм, оформленных в виде модулей, допускающих независимое ассемблирование. Требования к структурной организации программных модулей, вытекающие из принятой модели памяти и соответствующих ей директив описания сегментов.
Внешние и внутренние имена. Директивы EXTRN и PUBLIC. Библиотека объектных модулей и её использование при создании многомодульных программ
Макросы (макроопределение, макрокоманда и макрорасширение). Особенности подстановки в макросы фактических параметров различных типов (символьные, числовые и строковые). Микрооператоры подстановки. Локальные метки макроса.
Блоки повторения: REPT, IRP и IRPC. Макросы и блоки повторения.
Сравнительная оценка использования макросов и процедур.
Библиотека макросов. Включаемые файлы. Директивы управления трансляцией по созданию необходимого файла листинга.
|
15,17,22
|
6
|
Система прерываний (2 часа)
Типы прерываний Программные прерывания и процедура их обработки. Аппаратные прерывания. Контроллер прерываний и процедура обработки аппаратных прерываний.
Прикладные обработчики программных прерываний: перехват прерываний, взаимосвязь прикладных и системных обработчиков. Особенности обработки аппаратных прерываний
|
16
|
7
|
Интерфейс между ассемблером и языком С++ (4 часа)
Внешние программы (модули) на ассемблере. Соглашения о взаимодействии ассемблера и С++. Вызов ассемблерных функций из С++. Передача аргументов из С++ в язык ассемблер. Вызов функций С++ из ассемблера и передача аргументов.
|
19
|
4.2.2. Лабораторный практикум Таблица 2
№
|
Наименование работы (объём в часах) и её краткое содержание
|
Деятельность студента, включая домашнюю подготовку
|
Цели
|
1
|
Ассемблирование и отладка готовых программ. Систем команд процессора и правила их двоичного кодирования (4 часа).
Жизненный цикл программы.
Реальный режим процессоров i80x86. Сегментированная модель памяти.
Структура программы для exe-файлов и её образ в памяти.
Работа с отладчиком Turbo Debugger.
Режимы адресации и форматы машинных команд.
Порядок выполнения работы, индивидуальные задания и содержание отчёта.
Контрольные вопросы.
Приложения (программная модель процессора, система команд, демонстрационные файлы программ).
|
– изучает материал по трансляции программ и производит исполнение программы Hello.asm в интерактивном режиме;
– следуя инструкциям, выполняет пошаговое исполнение одной из демонстрационных программ в отладчике TD;
–в заданную для исследования программу вводит синтаксические ошибки, производит трансляцию программы с последующим анализом ошибок, указанных в тексте листинга;
– изучает (с помощью преподавателя) принципы двоичного кодирования команд и применяет их на примере заданных для исследования команд;
– сравнивает полученные результаты кодирования с машинными кодами, представленными в окне CPU отладчика TD, и устраняет выявленные ошибки.
|
3, 4, 7, 10, 12, 19
|
2
|
Функции DOS ввода-вывода символьной информации. Обработка строковых переменных
(4 часа).
Стандартные способы ввода-вывода DOS
Ввод с клавиатуры символьной информации.
Функции DOS вывода данных на экран.
Расширенные коды ASCII,Управление программой с клавиатуры.
Строковые команды. Общая характеристика.
Индивидуальные задания к работе и требование к её выполнению.
Контрольные вопросы
Приложения (справочные данные, демонстрационные программы)
|
– изучает методический материал по использованию функций DOS для ввода-вывода символьной информации (справочные данные, спец. демонстрационный файл DosInt21);
– знакомится с понятием расширенного ASCII-кода клавиш и его использованием для управлением хода программы (справочные данные, спец. демонстрационный файл ScanAscii);
– изучает методический материал по применению строковых команд для обработки строк символов (справочные данные, демонстрационные файлы);
– в соответствии с заданием, применяя базовые алгоритмы поиска и сортировки данных, разрабатывает собственную программу;
– производит отладку программы с помощью отладчика TD.
|
6, 9, 10, 11, 14, 17, 20, 23, 24
|
3
|
Применение сервисных функций BIOS для работы с экраном и клавиатурой
(4 часа)
Справочные данные по функциям BIOS для работы с экраном и клавиатурой.
Демонстрационные программы, иллюстрирующие применение функций BIOS.
Индивидуальные задания к лабораторной работе.
|
– знакомится со справочными данными по функциям BIOS;
– запускает на исполнение демонстрационные программы, анализируя особенности использования функций BIOS для выполнения необходимых действий;
– разрабатывает (в соответствии с заданием) собственную программу и производит её отладку.
|
10, 11, 14, 17, 20, 23, 24
|
4
|
Преобразование форматов числовых данных в операциях ввода-вывода
(4 часа).
Преобразование ASCII- кодов чисел с произвольным основанием в двоичные числа.
Преобразование двоичного числа в ASCII- строку числа по произвольному основанию.
Представление знаковых и беззнаковых чисел в 16-разрядном компьютере.
Индивидуальные задания к работе
Методические указания по организации многомодульной программы
|
–знакомится с методическим материалом по преобразованию форматов числовой информации в операциях ввода-вывода;
–знакомится с принципами построения многомодульных программ;
– анализирует поставленную задачу и производит её декомпозицию;
–создаёт список переменных задачи, с последующим закреплением каждой из них как за отдельными модулями (локальные переменные), так и за несколькими (общие);
–создаёт программные модули задачи;
–создаёт исполняемый файл многомодульной программы и производит её отладку;
–формирует из вспомогательных объектных модулей свою собственную библиотеку и заново производит трансляцию.
|
9, 10, 13, 14, 17, 20, 21, 22, 24
|
4.3. Практические занятия (17 часов)
Форматы данных и команд 32 – разрядных процессоров. Принципы кодирования полей команды (2 ч.).
Структура данных программы и их инициализация (2 ч.).
Система команд (3 ч.).
Системные функции DOS ввода-вывода информации (2 ч.).
Сервисные функции BIOS для работы с экраном и клавиатурой (2 ч.).
Преобразование форматов числовых данных в операциях ввода-вывода (2 ч.).
Практические вопросы реализации модульного программирования (2 ч.).
Прикладные обработчики программных и аппаратных прерываний. Резидентные программы (2 ч.).
5. Учебная деятельность.
5.1. Курсовая работа. Разработка прикладных обработчиков прерываний и резидентных программ в MS-DOS
Цели: 1. Изучение вопросов, связанных с
процедурными особенностями программных и аппаратных прерываний;
организацией резидентных программ.
2. Разработка собственных прикладных обработчиков прерываний и резидентных программ в соответствии с индивидуальным заданием.
Методические материалы и индивидуальные задания на проектирование изложены в руководстве [Л. 15] к выполнению курсовой работы, расположенном на сайте кафедры ВТ НГТУ: ftp:/ermak.cs.nstu.ru/afaval/assembler
Требования к оформлению и содержанию курсовой работы.
Курсовая работа должна иметь титульный лист и состоять из 12 – 15 листов печатного текста шрифтом, равный 12 пунктам.
Содержание КР включает следующие обязательные параграфы (разделы):
Задание.
Структура программы и обоснование выбора её отдельных модулей (составных обработчиков прерываний) должна учитывать следующие факторы:
вычислительные процедуры, используемые в программе, должны соответствовать заданному алгоритму реализации;
резидентная программы должна обязательно включать прикладной обработчик клавиатурного прерывания Int new_09h, быть защищенной от повторной установки, обладать способностью самовыгрузки из памяти;
прикладной аппаратный обработчик прерываний должны строиться с учётом свойства нереентерабельности DOS;
программа должна иметь хорошо продуманным экранным интерфейсом.
Справочное описание используемых в программе системных обработчиков, сервисных функций DOS и BIOS.
Функциональное описание программы и результаты её демонстрации.
Листинги программ.
Необходимые компьютерные файлы на дискете (флэш-памяти) для демонстрации программы.
6. Правила аттестации студентов
6.1 Система непрерывной аттестации студентов (СНАС) по дисциплине
Assembler IBM PC
Итоговая аттестация студента по дисциплине проводится в соответствии с его учебным рейтингом (сумма баллов), сформированным как по результатам выполнения учебных заданий в течение семестра, так и сдачи экзамена2.
Процесс формирования учебного рейтинга отражён в таблице. Определяющий фактор – максимальная сумма баллов за курс составляет 100 баллов, а именно, доэкзаменационный или текущий рейтинг – 60 баллов, результат сдачи экзамена - 40 баллов.
Правила текущей аттестации по лабораторному практикуму.
В течение 5-го семестра необходимо выполнить и защитить 4 лабораторных работы и курсовой проект в сроки, установленные графиком (см. таблицу 3).
К защите лаб_работы необходимо представить машинописный экземпляр отчёта – один на учебную бригаду.
Абсолютное значение проставляемых балов зависит от характера выполнения работы (один или несколько заходов), содержания и качества представленных отчётов, своевременности их представления, а также содержательности ответов на вопросы, заданные при защите.
Минимальный зачётный балл (из указанного в таблице для данной работы) выставляется, если отчёт по работе не содержит краткого описания используемого алгоритма, листинг программы плохо откомментирован, а студент испытывает значительные затруднения при объяснении содержательной части программы.
Студент направляется на дополнительную проработку материала, если при защите работы он получает баллы меньше нижнего предела диапазона, установленного для данной работы.
Правила аттестации по курсовому проекту.
Курсовой проект должен быть выполнен и защищён не позднее 17 недели текущего семестра.
Требования к оформлению пояснительной записки изложены в § 14 методического пособия по КП.
Минимальный зачётный балл – 11 – выставляется при существенных отступлениях от предъявленных требований к оформлению пояснительной записки, плохой экранный интерфейс демонстрируемых программ, а также при отсутствии объяснений (или невразумительных ответов) на некоторые вопросы преподавателя в процессе защиты проекта.
Таблица 3
№
|
Вид учебной деятельности3
|
Максимальное кол-во баллов
|
Диапазоны баллов
|
Срок сдачи
|
1
|
Работа №1. Ассемблирование и отладка готовых программ. Изучение системы команд и способов адресации операндов
|
6
|
3 - 6
|
Во время текущей лаб. работы или на ближайшем практическом занятии.
|
2
|
Работа №2. Функции DOS ввода-вывода символьной информации. Обработка строковых переменных.
|
10
|
5 - 10
|
-- // -- // -- // --
|
3
|
Работа №3. Функции BIOS для работы с экраном и клавиатурой.
|
10
|
5 - 10
|
-- // -- // -- // --
|
4
|
Работа №4 Преобразование форматов числовых данных в операциях ввода-вывода.
|
12
|
6 - 12
|
-- // -- // -- // --.
Часы, выделенные преподавателем на зачётной неделе.
|
5
|
Курсовой проект (КП). Разработка прикладных обработчиков прерываний и резидентных программ в MS-DOS
|
22
|
11 - 22
|
3-е и 4-ое практические занятия, но не позднее 17 недели.
Часы, выделенные преподавателем на зачётной неделе.
|
Итого: Текущий рейтинг
|
60
|
30 – 60
|
|
Дополнительные возможности для повышения текущего рейтинга.
1.– Выполнение работы сверх предусмотренной основной программой курса.
2.– Учитывая объективную сложность выполнения курсового проекта одновременно с выполнением текущих заданий по изучению и освоению программирования на языке ассемблера, студенты премируются дополнительными баллами за досрочное завершение работы (см. табл. 4)
Таблица 4
Дополнительные возможности повышения текущего рейтинга
|
Максимальное кол-во баллов
|
Диапазоны баллов
|
Срок сдачи
|
Работа, не предусмотренная программой курса. Разработка программы в формате «С/С++ - ассемблер»
|
14
|
10 - 14
|
14 – 17 недели
|
Досрочное завершение:
– заданий лабораторного практикума
– курсового проекта
|
5
5
|
5
5
|
12 неделя
14 неделя
|
Итого, дополнительно к текущему рейтингу, определённому выше
|
24
|
20 - 24
|
|
Суммарный текущий рейтинг студентов, наиболее успешно занимающихся по данной дисциплине
Диапазон рейтинга студентов, претендующих на получение оценки отлично «автоматом»4
|
84
|
50 – 84
80 - 84
|
|
Экзамен и итоговая аттестация.
1. К экзамену допускаются студенты, сдавшие лабораторные работы, курсовой проект и, набравшие не менее 50% от максимального значения текущего (доэкзаменационного) рейтинга (т.е. 30 баллов).
2. Экзаменационный билет содержит два вопроса: теоретический вопрос по курсу и задачу на составление программы или подпрограммы.
3.Максимальное количество баллов за сдачу экзамена – 40 (15 – за ответ на теоретический вопрос и 25 - за выполнение задачи).
4. Студент, пропустивший ≥ 50% лекционных часов, не может получить за теоретическую часть билета более 10 баллов.
5. Экзамен считается сданным, если студент набрал ≥ 20 баллов.
6. Студент не может получить минимально необходимое количество баллов (20 баллов) за экзамен, если он не справился с разработкой программы.
7. Студенты, имеющие текущий (доэкзаменационный) рейтинг в диапазоне 80 – 84 балла и не получившие (по каким-либо причинам) разрешение от деканата на выставление оценки «отлично» без проведения экзаменационных испытаний, освобождаются на экзамене от выполнения 2-го вопроса. Итоговая оценка в этом случае проставляется на основе суммарного рейтинга:
«(80 – 84 балла) + экз_балл за теоретический вопрос».
№
|
Вид учебной деятельности
|
Максимальное кол-во баллов
|
Диапазоны баллов
|
Срок сдачи
|
6
|
Экзамен
|
40
|
20 - 40
|
|
Итого: Рейтинг по дисциплине (оценка за курс).
|
100
|
50–72 (удовл)
73–87 (хор)
88–100 (отл)
|
|
Ориентировочный список теоретических вопросов приведён в Приложении 1 к программе.
6.2. Контрольные и тестирующие материалы. Перечень экзаменационных вопросов.
6.2.1. Лабораторные занятия.
Контрольные вопросы для самопроверки студентом качества приобретённых (усвоенных) знаний при подготовке к выполнению лабораторной работы, приведены в методических указаниях к каждой лабораторной работе.
6.2.2. Экзаменационные вопросы к экзамену по курсу Assembler IBM PC приведены в Приложении 1.
6.2.3. Экзаменационные задачи сориентированы в основном на тематику лабораторного практикума и по объёму программного кода не превышают 20 – 30 команд.
7. Литература по курсу
7.1. Основная литература
Assembler. Учебное пособие для вузов. 2-е изд. / В. Юров. - СПб: Издательство «Питер», 2003. -637 с. Стереотипные переиздания: 2004,2005,2006,2007. (> 160 экз.)
Финогенов К. Г. Использование языка Ассемблера: учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия-Телеком , 2004.-438 с. (41 экз.)
Голубь Н. Г. Искусство программирования на Ассемблере. Лекции и упражнения. - СПб.: DiaSoft: Питер , 2006. - 819с. (26 экз.)
Питер Абель. Ассемблер. Язык и программирование для IBM PC: пер. с англ.- К.: Век+, М.: ЭНТРОП, К.: НТИ, 2003. – 736 с. (1 экз.)
Афанасьев В.А. Assembler IBM PC. Учебное пособие. Лабораторный практикум. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003.-115с. (142 экз.)
Афанасьев В.А. Assembler IBM PC: конспект лекций. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008.-257с. (33 экз.)
7.2. Вспомогательная литература (отсутствует в книгохранилище НГТУ)
Афанасьев В.А. Разработка прикладных обработчиков прерываний и резидентных программ в MS-DOS. Новосибирск, НГТУ, 2003. – 53с.
Кафедральный сайт ftp:/ermak.cs.nstu.ru/afaval/assembler
Афанасьев В.А. Интерфейс между Turbo Assemler и Borland C++. Новосибирск, НГТУ, 2005. – 45с. Кафедральный сайт ftp:/ermak.cs.nstu.ru/afaval/assembler
Сван Т. Освоение Turbo Assembler. - Киев: Диалектика,1996. - 544 с.
Кулаков В. Программирование на аппаратном уровне. Специальный справочник. – СПб: Питер, 2001 (1-ое изд.), 2003 (2-ое изд.).
Пирогов В. Ю. Assembler. Учебный курс. - М.: "Нолидж", 2001.- 848с.
Рудаков П.И., Финогенов К. Г. Язык ассемблера: уроки программирования. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. - 640с.
Зубков С. В. Assembler. Для DOS, Windows и Unix.-2-е изд., - М.: ДМК, 2000.- 640 с. (1 экз.)
Ирвин Кип. Язык ассемблера для процессоров Intel, 3-е изд.: Пер. с англ. - М.: Изд. Дом "Вильямс", 2002. - 616с (2005 г.– 2-ое издание).
Приложение 1. Список экзаменационных вопросов по курсу
Assembler IBM PC.
Представление числовых и символьных данных в ПК. Базовый одинарный формат для вещественных чисел.
Сегментированная модель памяти реального режима. Формирование исполнительного (физического) адреса.
Программная модель 32-разрядных процессоров. Общие и специальные функции регистров.
Функциональное назначение сегментных регистров в ассемблерных программах. Возможности переназначения. Организация стека.
Флаги условий и управления процессором. Характеристика команд с точки зрения их влияния на флаги.
Форматы команд базового процессора I8086 и основные принципы их двоичного кодирования. Виды адресации.
Структуры данных программы и их инициализация (размещение) в памяти.
Использования директив макроопределений EQU и =.
Операторы языка ассемблера и их использование в адресных и константных выражениях.
Стандартные директивы управления сегментами. Шаблоны программ .EXE и .COM.
Набор упрощенных директив управления сегментами. Шаблоны программ .EXE и .COM.
Организация программы с использованием сегментов дальнего типа.
Основные типы команд передачи данных. Примеры записи команд общего назначения для различных способов адресации операндов.
Команды загрузки эффективного адреса, табличной трансляции и преобразования форматов (CBW, CWD и CWDE).
Арифметические команды. Рассмотреть примеры выполнения команды сложения (вычитания) для конкретных операндов с целью определения состояния флагов результата. Сформулируйте понимание и реализацию принципа арифметики многократной точности.
Характеристика команд для выполнения логических операций и команд сдвига. Примеры типового использования команд.
Команды безусловной и условной передачи управления. Примеры ассемблерной записи команды JMP для различных типов переходов.
Перечень команд условных переходов с указанием условий перехода (состояний флагов).
Программирование на ассемблере управляющих структур языка С++:
условный оператор if_else и его разновидности;
логический переключатель switch-case.
Ассемблерная команда Loop организации цикла и цикл типа For в С++. Дополнительные команды организации циклов в ассемблере. Пример применения.
Организация процедуры и её интерфейс с основной программой. Способы передачи параметров между основной программой и процедурой.
Макросы. Определения. Примеры. Локальные метки в макросе.
Концепция модульного программирования. Организация программных модулей. Директивы PUBLIC и EXTRN.
Система прерываний в компьютере. Аппаратные и программные средства, реализующие механизм прерываний. Процедура обработки прерываний в реальном режиме.
Резидентные программы и их организация.
Нереентерабельность MS DOS и пути её преодоления в обработчиках аппаратных прерываний.
|
