Аннотация

«Архитектура вычислительных систем и Ассемблер» (учебное пособие).

В пособии представлен систематизированный курс одной из основных дисциплин специализированной подготовки бакалавров по направлениям 09.03.04 «Программная инженерия» и 01.03.04 «Прикладная математика» с точки зрения прикладного программирования и парадигмы кроссплатформенности.

Рассмотрены основы архитектуры вычислительных систем как системной дисциплины. Представлен обзор архитектуры популярных процессоров семейства x86, в том числе шестидесятичетырёхбитных, представление основных типов данных в памяти компьютера, основные команды набора x86 и синтаксис AT&T. Обозначена проблематика прикладного кроссплатформенного программирования, объединяющего язык высокого уровня и язык Ассемблера.

Строгий стиль изложения сопровождается доступными для понимания пояснениями и многочисленными примерами, а также контрольными вопросами к каждой главе, необходимыми для глубокого усвоения материала. Книга адресована студентам технических специальностей, соискателям степени бакалавра по указанным направлениям, слушателям институтов повышения квалификации, может быть использована для самообразования.

Приложение А содержит методические указания к лабораторным работам.

Введение

Красота — это страшная сила И нет слов, чтобы это сказать.

Красота — это страшная сила, Но мне больше не страшно, я хочу знать.

Б. Б. Гребенщиков. Красота (это страшная сила)

Программирование на языке Ассемблера в этой книге описано на примере наиболее известной и доступной для экспериментов архитектуры — линейки x86. Исторически сложилось так, что разработчик данной архитектуры — компания Intel — использует один синтаксис языка Ассемблера (он так и называется — синтаксис Intel), а большая часть операционных систем, происходя от больших Unix’ов, предпочитает другой, так называемый синтаксис AT&T.

Синтаксис AT&T по умолчанию использует GNU Assembler (GAS) — неотъемлемая часть коллекции компиляторов GCC, используемая в процессе компиляции с различных языков высокого уровня, в частности, C, C++ и Фортран. GAS вместе с коллекцией GCC портирован более чем на 45 платформ, в том числе — на операционную систему Microsoft Windows для x86-совместимых процессоров (исторически этот порт носит название MinGW), так что распространённое мнение «AT&T— это только под Linux» в корне неверно. Напротив, использование GCC и AT&T позволяет сделать программу с ассемблерными вставками в код C++ столь же переносимой между операционными системами, как и чистый C++, а также облегчает переход на неинтеловские архитектуры.

Существующая на сегодняшний день литература по Ассемблеру x86 на русском языке в основном описывает синтаксис Intel, при этом практически отсутствует русскоязычная литература по синтаксису AT&T. Данное пособие призвано заполнить этот пробел.

В результате изучения курса «Архитектура вычислительных систем» студент будет:

–знать и понимать особенности архитектуры и принципы построения вычислительных систем;

–уметь применять язык низкого уровня Assembler, а также ассемблировать и отлаживать готовые программы на языке ассемблера IBM PC;

–владеть разработкой процедур и ассемблерных модулей в программах на языках высокого уровня.

Учебное пособие адресовано студентам бакалавриата по направлениям подготовки 09.03.04 «Программная инженерия» и 01.03.04 «Прикладная математика».

Особая благодарность группам «Аквариум» (Б. Б. Гребенщиков)

и«Оргия праведников» (С. А. Калугин),

атакже писателям А. В. Жвалевскому и И. Е. Мытько

за разрешение использовать цитаты из их произведений в эпиграфах. Вы делаете этот мир ещё прекраснее!