Архитектура ЭВМ и язык ассемблера
проект курса второго семестра
Концепция: это курс про архитектуру ЭВМ, ассемблер нужен только тогда, когда он иллюстрирует особенности архитектуры в частности и низкоуровнего программирования вообще.
Практика: первые несколько занятий проходят на базе эмуляторов учебных машин, остальные — на базе эмулятора MIPS (скорее всего, MARS, но возможно и SPIM).
План лекций
Примерная разбивка по два часа. Возможно, некоторые темы толстоваты, тогда они занимают четыре
Эмулятор MIPS, базовые сведения об архитектуре и работе; простейшая программа
MIPS — архитектура и система команд
- (схема), цикл работы процессора (понятие о микрокомандах), базовые сведения о системе команд и работе программы
- индексация, SPIM: работа с байтами. Секции .text и .data
Взаимодействие процессор-память
- Шина. Взаимодействие процессор-память; RAM, ROM, Reg; Гарвард/Принстон; 100 циклов для одного обращения к памяти
Конвенции, псевдоинструкции и макросы
- Структура памяти, псевдоинструкции, макросы, понятие о конвенциях (именование и использование регистров).
- Стек (+.stack). Подпрограммы и связанные с ними конвенции
Фреймы, локальные переменные, рекурсия
- Фреймы, локальные переменные, рекурсия, ещё конвенции
- Исключения (FPU, арифм., переполнения) syscall. Обработчики исключений. Проблема исключения посреди инструкции. Роль ОС в обработке.
Внешние устройства и ввод/вывод
- I/O: порты, MMIO, SPIM: виды внешних устройств
Ещё не вошло из того, что нужно рассказать и можно (?) показать на SPIM:
- Супервизор,
- Виртуальная память,
- Конвейер,
- Кеш,
Из того, что показать нельзя (?)
- SMP
- Суперскалярность
- ???