| Следующий раздел |
Данное пособие предназначено для обучения студентов направлений 220400.62 («Управление в технических системах») и 230100.62 («Информатика и вычислительная техника »профиль«Системы автоматизированного проектирования») в рамках учебных курсов «Информатика», «Операционные системы» и «Вычислительные машины, системы и сети», но может быть использовано и при обучении студентов других специальностей, предполагающих углубленную подготовку по программированию.
Как следует из названия пособия, основной целью его изучения является обучение программированию на языке ассемблера. Процесс изучения дисциплины студентами направления 220400.62 направлен на формирование следующих компетенций: Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11); Способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13); Способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5); Способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6); Способность проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК-20); Готовность участвовать в разработке технической документации и установленной отчетности по утвержденным формам (ПК-24).
Процесс изучения дисциплины студентами направления 230100.62 направлен на формирование следующих компетенций: Иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); Осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2); Разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4); Разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5).
Выбор в качестве объекта изучения языка ассемблера обусловлен следующим. Во-первых, только ассемблер позволяет получить представление об организации и функционировании аппаратуры ЭВМ. Другие языки программирования не предоставляют (или почти не предоставляют) такой возможности. Во-вторых, программное управление многими аппаратными устройствами предполагает использование ассемблера в качестве языка написания таких программ. И, наконец, в-третьих, программирование на ассемблере позволяет получить наиболее эффективные машинные программы, как по времени выполнения, так и по затратам памяти. Данные свойства имеют существенное значение для тех программ, которые выполняются в среде ограниченных аппаратных средств, например, в среде встроенных вычислительных систем, установленных непосредственно на управляемых объектах. Поэтому изучение ассемблера было и остается важным средством подготовки специалистов в области вычислительной техники.
Среди многих языков ассемблера в качестве объекта изучения выбран язык NASM для микропроцессоров фирмы INTEL. Подобный выбор обусловлен, во-первых, широким применением указанных микропроцессоров в качестве центральных процессоров для персональных ЭВМ. Во-вторых, микропроцессоры INTEL обладают сравнительно большим числом машинных команд и других аппаратных ресурсов. Знакомство с языком ассемблера для этих процессоров делает сравнительно несложной задачей последующее изучение ассемблера для какого-то другого процессора. В-третьих, распространяемый на бесплатной основе ассемблер NASM обладает очень полезным свойством: результирующая машинная программа ориентирована или на выполнение в среде требуемой операционной системы – DOS, WINDOWS или UNIX, или может выполняться автономно – без использования операционной системы. Следует заметить, что тексты программ на языке NASM очень похожи на тексты программ, записанные на других известных языках ассемблера – TASM и MASM.
Данное учебно-методическое пособие состоит из введения, четырех частей и двух приложений. Каждая из частей пособия состоит из нескольких разделов, большинство из которых заканчиваются заданиями на выполнение лабораторных работ. В конце второй части приводится список задач для программирования, которые студенты разрабатывают в рамках самостоятельной работы.
В первой части пособия “Выполнение машинных программ” (разделы 1–8) производится знакомство с языком, занимающим промежуточное положение между машинным языком и ассемблером. Обладая ассемблерной формой записи кодов операций и регистров, данный язык не имеет ассемблерных псевдооператоров и использует численные (не символьные) адреса. Знакомство с данным языком осуществляется с помощью отладчика Debug и предназначено, прежде всего, для изучения механизма выполнения процессором машинных программ. Кроме того, при изучении первой части пособия создается основа для последующего написания и отладки ассемблерных программ.
Во второй части пособия “Ассемблерные программы в среде DOS” (разделы 9–19) рассматриваются вопросы разработки программ, выполняемых в среде операционной системы DOS. Рассмотрение данной темы выполняется на примере разработки достаточно большой программы, выполняющей редактирование информации, находящейся или в оперативной памяти, или в файле на магнитном диске. В процессе данной разработки изучаются наиболее важные операторы ассемблера, а также наиболее интересные системные вызовы.
В третьей части пособия «Автономные программы реального режима» (разделы 20–22) рассматриваются вопросы разработки программ, предназначенных для выполнения в реальном режиме работы центрального процессора, и не использующих помощь операционной системы. Разработка таких программ актуальна, в частности, при создании встроенных систем, выполняемых на сравнительно простых процессорах.
В четвертой части пособия «Автономные программы защищенного режима» (разделы 23 и 24) рассматриваются вопросы создания автономных программ, выполняемых в защищенном режиме процессора. Для современных процессоров этот режим является основным.
| В начало | Следующий раздел |