Pokročilé asemblery

• 26 hod. přednášky
• 16 hod. pc laboratoře
• 10 hod. projekty

• 60 bodů závěrečná zkouška (50 bodů písemná část, 10 bodů testová část, 40 bodů ústní část)
• 16 bodů numerická cvičení
• 24 bodů projekty

Seznámit studenty s programováním náročnějších aplikací na nejnižší úrovni. Naučit používat instrukce multimediálního rozšíření procesorů Intel (MMX, SSE a AVX). Seznámit s principy chráněného režimu architektury IA-32, naučit programovat v chráněném režimu a používat API v nízkoúrovňových aplikacích. Seznámit s 64-bitovými procesory. Seznámit s procesory ARM a jejich vektorovým rozšířením NEON.
Principy chráněného režimu architektury IA-32. Tvorba programů používajících instrukce MMX, SSE a AVX. Tvorba programů a knihoven na nejnižší úrovni.

Předmět se zaměřuje na nízkoúrovňové programování v asembleru, které je mnohdy nutné v případě optimalizaci kódu nebo systémového kódu, který využívá specifické instrukce procesoru nedostupné z vyšších programovacích jazyků. Optimalizace v asembleru umožňují udržet kompletní kontrolu nad kódem (jeho velikostí i efektivitou).

Nezbytná je základní znalost asembleru procesorů x86 (pro studenty FIT je to předmět ISU), znalost programování v NASM a jazyka C.

volně dostupné

• NASM, GoLink, aLINK

• Orság, F.: Studijní opora k předmětu IPA
• Zbořil, F.: Strojově orientované jazyky, skripta, VUT v Brně, 1991, ISBN 80-214-0349-7
• Hall, R. B.:Assembly Programming and Computer Architecture for Software Engineers. Prospect Press. 2017. ISBN: 978-1943153329.
• Hyde, R.: The Art of Assembly Language, No Strach, 2003, ISBN 1886411972
• Kusswurm, D.: Modern X86 assembly language programming: 32-bit, 64-bit, SSE, and AVX. Apress, 2014. ISBN: 9781484200650.
• Irvine, K.R.: Assembly Language for Intel-Based Computers, Prentice Hall, 2002, ISBN 0130910139
• Bistry, D.: The Complete Guide to MMX Technology, McGraw-Hill/TAB Electronics, 1997, ISBN 0070061920
• Abel, P.: IBM PC Assembly Language and Programming, Prentice-Hall, Inc., 1995, ISBN 0-13-317729-7
• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manuals [online]. K dispozici na <www.intel.com>.

1. Architektura procesorů x86-64.
2. Rozšíření a technologie procesorů - MMX.
3. Rozšíření a technologie procesorů - SSE.
4. Rozšíření a technologie procesorů - AVX.
5. Aplikace využívající MMX, SSE a AVX.
6. Architektura a asembler procesorů ARM.
7. Technologie NEON procesoru ARM.
8. Programování aplikací pro procesor ARM - emulace, vestavěná zařízení.
9. Chráněný režim procesorů IA-32 a x86-64 - soubor registrů a instrukcí, paměťové modely.
10. Chráněný režim procesorů IA-32 a x86-64 - základní datové struktury, správa paměti.
11. Chráněný režim procesoru IA-32 a x86-64 - způsoby ochrany dat a kódu.
12. Chráněný režim procesoru IA-32 a x86-64 - správa úloh.
13. Optimalizace programů v asembleru.

1. Tvorba a použití knihoven DLL.
2. Win32 API - konzolová aplikace.
3. Win32 API - klasická aplikace s okny.
4. Win32 API - aplikace využívající OpenGL.
5. Aplikace instrukcí rozšíření MMX.
6. Aplikace instrukcí technologie SSE.
7. Optimalizace kódu.

1. Individuální projekt: program ve 32/64bitovém chráněném režimu využívající Win32 API, rozšíření MMX a/nebo technologii SSE, AVX, OpenGL.

• Práce na cvičeních.
• Hodnocený projekt.

Kontrolovanou výukou je práce na cvičeních a hodnocený projekt. Absenci na cvičení z důvodu nemoci nebo jiné, řádně doložené absenci, lze nahradit formou individuální práce zadané cvičícím.