Difference between revisions of "LU-MOP-b"

From DiLab
Jump to: navigation, search
(→‎Kalendārs)
(→‎17.12.2024.)
 
(340 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 1: Line 1:
<big>
'''Īsceļi:'''
[[#Kalendārs | Kalendārs]] |
[[#Pārbaudījumi | Pārbaudījumi]] |
[[#Mājas_darbi | HW]] |
[[#KP | Projekts]] |
[[#Literatūra | Literatūra]] |
[[#Pamācības | Pamācības]] |
[[#{{CURRENTDAY2}}.{{CURRENTMONTH}}.{{CURRENTYEAR}}. | Šodiena <small>(ja ir lekcija)</small>]]
</big>
{{LUDFKurss|Mašīnorientētā programmēšana|MOP|DatZ4017|2DAT4074}}
{{LUDFKurss|Mašīnorientētā programmēšana|MOP|DatZ4017|2DAT4074}}


* Pasniedzējs: Leo Seļāvo ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)''
* Pasniedzējs: Leo Seļāvo ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)''
* Komunikācija ar pasniedzēju iespējama gan kursa forumā, gan pa epastu, vai arī iepriekš sarunājot, klātienē.
* Kurss notiek attālināti: lekcijas un darbu apraksti pieejami tiešsaistē.
* Komunikācija ar pasniedzēju iespējama gan kursa formumā, gan pa epastu. Atsevišķos gadījumos iespējama arī videokonference. Klātienē ar jautājumiem un komentāriem iespējams vērsties pie Prof. Gunta Arnicāna.


<!-- * {{KursiGGroup|lu-mop-b}} -->
<!-- * {{KursiGGroup|lu-mop-b}} -->
Line 15: Line 24:
Tiek apskatīts arī kā veidot saskarni starp Asembleru un augstāka līmeņa programmām, tai skaitā C.
Tiek apskatīts arī kā veidot saskarni starp Asembleru un augstāka līmeņa programmām, tai skaitā C.


Šis ir nopiens kurss ar būtisku slodzi.
Šis ir nopietns kurss ar būtisku slodzi.
Piemēram, varat iepazīties ar to, kā iepriekšējie studenti vērtējuši šo kursu: [[MOP-m kursa atsauksmes 2013]].
Piemēram, varat iepazīties ar to, kā iepriekšējo gadu studenti vērtējuši šo kursu: [[MOP-m kursa atsauksmes 2013 | MOP-m kursa atsauksmes]].
Veiksmi šajā gadā.
Veiksmi šajā gadā.


===Vērtējums===
===Vērtējums===
Gala vērtējums kursā veidosies no sekojošiem faktoriem:
Gala vērtējums kursā veidosies no sekojošiem faktoriem:
* Dalība kursā: jautājumi, atbildes, un diskusijas kursa komunikācijas vietnē.
* Dalība kursā: jautājumi, atbildes, un diskusijas, tai skaitā kursa komunikācijas vietnē.
* 40% - mājas darbi (MD)
* 15% - mazie kontroldarbi (Q: 1+3+3+8)
* 30% - vidussemestra kontroldarbs (KD)
* 35% - mājas darbi (HW: 15+20)
* 25% - semestra vidus kontroldarbs (MT1)
* 30% - eksāmens (EX). Eksāmena forma: kursa projekts vai rakstisks.
* 25% - eksāmens (EX). Eksāmena forma: kursa projekts vai rakstisks.


Lai saņemtu sekmīgu vertējumu visā kursā, kopumā jānopelna vismaz 40%, kas rezultātā dod atzīmi 4. Tātad, ar eksāmenu vien nepietiek, japilda arī citi darbi. Citu ierobežojumu nav.


Lai saņemtu sekmīgu vērtējumu kursā, jāsavāc vismaz 40% kopā par visiem kursa darbiem, un jānoliek eksāmens ar vērtējumu vismaz 40%. Tātad, ar eksāmenu vien nepietiek, jāpilda arī citi darbi.

===Akadēmiskā goda sistēma===
[[Akadēmiskā goda sistēma]] - noteikumi, kuriem jums kā studentiem jāpiekrīt lai varētu sekmīgi piedalīties šajā kursā.
[[Akadēmiskā goda sistēma]] - noteikumi, kuriem jums kā studentiem jāpiekrīt lai varētu sekmīgi piedalīties šajā kursā.


Line 35: Line 47:
|-
|-
! Datums, nedēļa
! Datums, nedēļa
! Kursa saturs
!width="50%"| Kursa saturs
! Uzdevumi
! Uzdevumi
|-
|-
|
|
==== 08.02.2016.====
==== 03.09.2024. ====
|
|
Ievads kursā. Kursa prasības un uzdevumi.
Ievads kursā (lekcija). Kursa prasības un uzdevumi.
|
|
<!--Uzdots '''MD0 mājas darbs''',
pieejams no [http://estudijas.lu.lv/course/view.php?id=103 pieejams no eStudijām].
-->
Uzstādiet Ubuntu vai citu Debian saimes Linux darba vidi uz sava datora, kurā strādāsiet pie kursa uzdevumiem. Kursā mēs izmantosim ARM kros-kompilācijas rīkus. Ubuntu operētājsistēmu Jūs varat darbināt kādā no sekojošiem veidiem:
* tiešā veidā (native installation);
* "Dual boot" režīmā, blakus jūsu ikdienas operētājsistēmai;
* kā virtuālu mašīnu zem jūsu iecienītās operētājsistēmas (MS Windows vai MacOS).

<!--
Uzstādiet arī uz sava datora Zoom Meetings klientu, lai varam ērti komunicēt lekcijās, praktiskajos darbos un konsultācijās.
-->
|-
|-
|
|


==== 15.02.2016.====
==== 10.09.2024. ====
|
|
Sešpadsmitnieku un citas skaitīšatas sistēmas datoriem.
Ievads kursā. Kursa mērķi. Iegultās un mazo procesoru sistēmas. ARM arhitektūra. Mācību izstrādes vide.
Pārveidojumi starp dažādām sistēmām, aritmētiskās darbības. Biti, baiti, vārdi, nibbles.

Lab: Skaitļu pārveidošana starp skaitīšanas sistēmām ar dažādām bāzēm.
|
|
Uzdots '''MD0 mājas darbs''', pieejams no e-studijām.
|-
|-
|
|


==== 22.02.2016.====
==== 17.09.2024. ====
|
|
Skaitļu attēlošana papildkodā.
Sešpadsmitnieku un citas skaitīšatas sistēmas datoriem. Pārveidojumi starp dažādām sistēmām, aritmētiskās darbības. Biti, baiti, vārdi, nibbles.


Lab: Q1 risinājums. Negatīvi skaitļi aparatūrā.
|
|
'''MD0 termiņš'''
* '''[[#HW0 | HW0]] termiņš'''
* Mazais kontroldarbs [[#Q1 | Q1]]
|-
|-
|
|


==== 29.02.2016.====
==== 24.09.2024. ====
|
|
Iegultās un mazo procesoru sistēmas. ARM arhitektūra.
Skaitļu attēlošana papildkodā.
Mācību izstrādes vide.
|
|-
|


==== 07.03.2016.====
|
Procesora uzbūve. Operatīvā atmiņa. Procesora un atmiņas sadarbība. Adreses. Reģistri. Procesora režīmi.
Procesora uzbūve. Operatīvā atmiņa. Procesora un atmiņas sadarbība. Adreses. Reģistri. Procesora režīmi.


Lab: Q2 risinājums
Programmu izstrādes vide.
|
Serveris praktiskajiem darbiem ("asm1").
* Mazais kontroldarbs [[#Q2 | Q2]]
|
* Pasludināts [[#HW1 | HW1]].
|-
|-
|
|


==== 14.03.2016.====
==== 01.10.2024. ====
|
|
Programmu izstrādes vide un darba plūsma.
Programmu izstrādes vide un darba plūsma.
|
|-
|


Lab: Makefile uzbūve un veidošana
==== 21.03.2016. - 28.03.2016.====
|
|

''Lieldienu brīvdienas''
|
|-
|-
|
|


==== xx.03.2016.====
==== 08.10.2024. ====
|
|
Komandu pieraksts, aritmētiskās un bitu operācijas.
Komandu pieraksts, aritmētiskās un bitu operācijas.
[https://youtu.be/esNPGVJMyo8 (video)]

Lab. Asemblera programmas trasēšana, sekošana reģistru vērtībām.
|
|

* Pasludināts [[#HW2 | HW2]].

|-
|-
|
|


==== xx.03.2016.====
==== 15.10.2024. ====
|
|
Vadības maiņas komandas, testi, bitu operācijas.
Vadības maiņas komandas, testi, bitu operācijas.
[https://youtu.be/oXG2kp0C8cQ (video)]

Lab. Q3 pārskats
|
|
Gatavošanās Q3
|-
|-
|
|


==== xx.04.2016.====
==== 22.10.2024. ====
|
|
Adresācijas režīmi, darbs ar atmiņu.
Adresācijas režīmi, darbs ar atmiņu.
[https://youtu.be/4RcHKopHNlA (video)]

Lab: Atkļūdotāja lietošana
|
|
* Mazais kontroldarbs [[#Q3 | Q3]]
* Termiņš [[#HW1 | HW1]] 23:59

|-
|-
|
|


==== xx.04.2016.====
==== 29.10.2024. ====
|
|
Apakašprogrammu izsaukumi, saskarne ar "C".
Apakšprogrammu izsaukumi, saskarne ar "C".
[https://youtu.be/KwV2UBhwpP8 (video)]

|
|

|-
|-
|
|


==== xx.04.2016.====
==== 05.11.2024. ====
|
|
Simboliskie dati, kodu tabulas.
Simboliskie dati, kodu tabulas.
[https://youtu.be/H7aR5OGNBEM (video)]

|
|
* Termiņš [[#HW2 | HW2]] 23:59
Lielais '''kontroldarbs''' KD1
|-
|

==== 12.11.2024. ====
|
Lielais '''kontroldarbs''' [[#MT | MT]].

<!--
<!--
* Kontroldarbs MT būs pieejams tiešsaistē, e-studijās, zemāk sadaļā "Pārbaudījumi".
Tiešsaistē, [http://estudijas.lu.lv/course/view.php?id=103 pieejams no eStudijām],
* Kontroldarbu uzsākot jums būs dotas 90 minūtes laika. Kontroldarbu varēs veikt tikai vienu reizi. Tāpēc nodrošiniet sevi ar laiku un vietu kur jūs neviens netraucēs. Uzdevumi paredzami kā atbildes uz jautājumiem, gan arī kā programmēšanas uzdevumi.
27.04.2015. no 15:00 līdz 23:55. Kontroldarba ilgums 90 minūtes, jākontrolē pašiem.
* Pēc kontroldarba jums būs 15 min laika lai ieskenētu vai nofotografētu un eStudijās iesūtītu jūsu pierakstus risinot kontroldarba jautājumus. Tie kalpos kā pierādījums par jūsu patstāvīgu darbu kā arī lai parādītu risinājuma gaitu. Pašas uzdevumu atbildes tik un tā jānosūta ar galveno kontroldarbu.
-->
-->

|
* Pasludināts kursa projekts [[#KP | KP]].
|-
|-
|
|


==== xx.05.2016.====
==== 19.11.2024. ====
|
|

Izteiksmes un makro valoda.
Izteiksmes un makro valoda.
[https://youtu.be/hW7WQ9dtXzI (video)]


Iekļautais asemblers.
|
|
* Termiņš '''MT''' ''noskaņotiem'' MT programmēšanas uzdevumiem serverī: 23:59'''.
Pasludināts kursa projekts [[#KP | KP]].
<!--
* Termiņš [[#MT | MT]] ''noskaņotiem'' MT programmēšanas uzdevumiem serverī: 23:59'''.
-->
|-
|-
|
|


==== xx.05.2016.====
==== 26.11.2024. ====
|
|
Iekļautais asemblers.
Programmatūras izstrādē lietoto rīku darbības principi.
Programmatūras izstrādē lietoto rīku darbības principi.
Koda optimizācijas.
|
|
* '''Termiņš''' eksāmena formas izvēlei KD/KP (23:59)
'''[[#KD1 | KD1]]'''

noskaņto programmēšanas uzdevumu iesniegšanas '''termiņš''' līdz 23:59.
|-
|-
|
|


==== xx.05.2016.====
==== 03.12.2024. ====
|
|
Instrukciju izpildes laiki.
Instrukciju izpildes laiki.
* [http://download.intel.com/design/intelxscale/27347302.pdf Intel XScale R Core Developer’s Manual]
** A.2.1.2 — bilde ar procesora instrukciju izpildes “cauruli” un tuvumā esošie teksti, par to, kā pa to virzās instrukcijas;
** 10.4 — cik ātri izpildās instrukcijas, piemēram, reizināšana;
** 5 — kā strādā zarošanās paredzēšanas mehānisms;
** 4 un 6 — cache atmiņa pastāv un noder, un ir atsevišķa gan instrukcijām, gan datiem;
** A.3–A.5 — paanalizējam Intel-a ieteiktās optimizācijas.


Sistēmas sāknēšana, priviliģētās operācijas.
|
|

'''Termiņš''' eksāmena formas izvēlei KD/KP.
|-
|-
|
|


==== xx.06.2016.====
==== 10.12.2024. ====
|
|
Sistēmas uz čipa (SoC)
* Dokumentācija (''datasheet''), tipiskas sadaļas.
* Atmiņas izklājums (''memory map'')
* Komunikācijas protokoli: RS232, USB, SPI, I2C, 1-wire, CAN.
* Perifērijs iekārtas: Taimeri, GPIO, USART
* Watchdog taimeris
* Sistēmas sāknēšana, priviliģētās operācijas.


Case study:
Kursa vielas pārskats.
* Atmega 328P ([https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf datasheet])
* [https://www.elprocus.com/avr-atmega8-microcontroller-architecture-applications/ Atmega8 apraksts]

Kursa vielas pārskats
|
|

|-
|-
|
|


==== xx.06.2016.====
==== 17.12.2024. ====
|
|
10:30 '''Eksāmens'''
14:30 '''Eksāmens - Kontroldarbs KD2'''

14:30 '''Eksāmens - termiņš kursa projektam'''

<!--
Eksāmens būs pieejams tiešsaistē, e-studijās '''no 10:30 līdz 22:30'''.
-->

<!-- Sesijā eksāmens reģistrēts 7.jan.2025 14:30 -->
|
|
Termiņš visiem iesniedzamajiem darbiem 23:59.
Termiņš visiem iesniedzamajiem darbiem 23:59.

<!--Tai skaitā MD1 un MD2 ar 50% vertību.-->
<!--
&nbsp;
Tai skaitā:
* noskaņotam [[#KD2 | KD2 programmēšanas uzdevumam]].
* MT programmēšanas uzdevumiem ar 50% vertību.
* HW1 un HW2 ar 50% vertību.
<!--
-->

|-
|-
|}
|}


=Pārbaudījumi=


Tipiskas kļūdas pārbaudījumos:
==KP==
* Ja prasīts izvadīt tikai rezultātu, tad TIKAI rezultātu. Piemēram "17" nevis "summa=17".
* Uzdevumu iesniedzamo direktoriju vārdi ir "case sensitive". Piemēram, ja prasība ir "hw1", tad "HW1" tiks ignorēta.
* Programmu izpilde jātestē uz kursa servera. Pat, ja programma iet uz jūsu datora bet neiet uz servera, tā netiks ieskaitīta.
* Kompilējot programmas jālieto XScale arhitektūra, gluži kā laboratorijas 1. darba Makefile piemērā. Nenorādot arhitektūru var rasties programmas kļūdas par ko gcc neinformē, piemēram, ''mov'' ar konstanti kas garāka par 8 bitiem.


===Q1===
Skaitļu formāti un pārveidošana: decimālā, heksadecimālā, oktālā, binārā.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

===Q2===
Skaitļi ar zīmi, divnieka papildkodā, to pārveidošana.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

===Q3===
Asemblera pirmkoda lasīšana un izpratne. Sekot neliela koda fragmentam un noteikt reģistru vērtības pēc tā izpildes.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

=Mājas darbi=
==HW0==
# Pieslēgties kursa serverim.
# Savā mājas direktorijā izveidot direktoriju <code>md0</code>
# Direktorijā md0 izveidot teksta failu <code>out.txt</code> kurā ierakstīts teksts "aRM" bez pēdiņām.

==HW1==
Aritmētiskās progresijas summa [[LU-MOP-MD1 | (apraksts)]].

==HW2==
Matricu reizināšana [[LU-MOP-MD2 | (apraksts)]].

=KP=


Kursa projekts.
Kursa projekts.
Line 187: Line 315:
[[LU-MOP-KP | Grafiskā bibliotēka]].
[[LU-MOP-KP | Grafiskā bibliotēka]].


= Literatūra =


==KD1==
====Makefile====
* [https://www.cs.colby.edu/maxwell/courses/tutorials/maketutor/ A simple Makefile tutorial]
* [http://www.bravegnu.org/gnu-eprog/ Embedded Programming using the GNU Toolchain]
* [https://www.gnu.org/software/make/manual/ GNU Make rokasgrāmata]


====GDB====
Jautājumi un atbildes, kā arī programmēšanas daļa 1-2 nelieliem uzdevumiem.
* [https://developers.redhat.com/blog/2021/04/30/the-gdb-developers-gnu-debugger-tutorial-part-1-getting-started-with-the-debugger GDB getting started tutorial]
* [https://www.cs.umd.edu/~srhuang/teaching/cmsc212/gdb-tutorial-handout.pdf GDB pamācība] no UMD


* [http://web.cecs.pdx.edu/~jrb/cs201/lectures/handouts/gdbcomm.txt GDB komandu īsais apraksts] no PDX
* [http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/ GDB rokasgrāmata]


==KD2==
====Asemblers====
* [http://sourceware.org/binutils/docs/as/index.html The “gas” manual], directives etc.


* [https://thinkingeek.com/arm-assembler-raspberry-pi/ ARM assembler in Raspberry Pi]
Jautājumi un atbildes, kā arī programmēšanas daļa 1-2 nelieliem uzdevumiem.


* [http://www.peter-cockerell.net/aalp/html/frames.html ARM Assembly Language Programming (AALP)] online book by Pete Cockerell
= Literatūra =

====ARM====
* [http://pages.cs.wisc.edu/~markhill/restricted/arm_isa_quick_reference.pdf ARM instruction set quick reference] - from U.Wisconsin.

* [https://developer.arm.com/documentation/100076/0100/a32-t32-instruction-set-reference/a32-and-t32-instructions/a32-and-t32-instruction-summary?lang=en A32 instruction summary]
** Šeit pieejami visu instrukciju apraksti

* [https://developer.arm.com/architectures/system-architectures/software-standards/abi Application Binary Interface (ABI)] for the Arm architecture
* [https://developer.arm.com/architectures/instruction-sets/base-isas/a32 ARM A32 instruction set]. Note, that ARM has several [https://developer.arm.com/architectures/instruction-sets instruction sets described here]


Grāmatas un citi resursi
* [http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0100i/index.html ARM Architecture Reference Manual], [http://www.altera.com/literature/third-party/archives/ddi0100e_arm_arm.pdf (PDF)], ARM DDI 0100I, ARM Limited, 2005.
* [http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0100i/index.html ARM Architecture Reference Manual], [http://www.altera.com/literature/third-party/archives/ddi0100e_arm_arm.pdf (PDF)], ARM DDI 0100I, ARM Limited, 2005.
* ARM DeveloperSuite Assembler Guide: [http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0068b/index.html (web)], [http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.dui0068b/DUI0068.pdf (pdf)].
* Intel R XScaleTM Microarchitecture Assembly Language Quick Reference Card ARM Instruction Set, Intel Corporation, 2001
** Šeit arī pieejami visu instrukciju apraksti: Chapter 4, ARM Instruction Reference.
* Intel XScale R Core Developer’s Manual, ON: 273473-002, Intel Corporation, 2004

* Intel R IXP42X Product Line of Network Processors and IXC1100 Control Plane Processor Developer’s Manual, ON: 252480-006US, Intel Corporation, 2006
====Xscale====
* Intel XScale Microarchitecture Assembly Language Quick Reference Card ARM Instruction Set, Intel Corporation, 2001
* Intel IXP42X Product Line of Network Processors and IXC1100 Control Plane Processor Developer’s Manual, ON: 252480-006US, Intel Corporation, 2006
* [http://download.intel.com/design/intelxscale/27347302.pdf Intel XScale(R) Core Developer’s Manual]
* [http://download.intel.com/design/intelxscale/27347302.pdf Intel XScale R Core Developer’s Manual], ON: 273473-002, Intel Corporation, 2004



====Grāmatas un citi resursi====
* Patterson and Hennessy, Computer Organization and Design, 4th Edition ([http://www.amazon.com/Computer-Organization-Design-Fourth-Architecture/dp/0123744938 @Amazon])
* Patterson and Hennessy, Computer Organization and Design, 4th Edition ([http://www.amazon.com/Computer-Organization-Design-Fourth-Architecture/dp/0123744938 @Amazon])


* "Building Embedded Linux Systems" O'Reilly Media, 2008, ISBN 0596529686
* "Building Embedded Linux Systems" O'Reilly Media, 2008, ISBN 0596529686

* [http://sourceware.org/binutils/docs/as/index.html The “gas” manual]


= Pamācības =
= Pamācības =


* Kā uzstādīt [[arm-linux-gnueabi-gcc un qemu-arm]] Ubuntu un Debian vidēs.
* Kā uzstādīt [[arm-linux-gnueabi-gcc un qemu-arm | ARM qemu un gdb]] Ubuntu un Debian vidēs.
* Kā lietot atkļūmotāju [[GDB ar QUEMU | gdb ar qemu]] emulātoru.
* Kā lietot atkļūmotāju [[GDB ar QUEMU | gdb ar qemu]] emulātoru.

* [http://web.cecs.pdx.edu/~jrb/cs201/lectures/handouts/gdbcomm.txt GDB komandu īsais apraksts]
* [http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/ GDB rokasgrāmata]

* [https://www.gnu.org/software/make/manual/ GNU Make rokasgrāmata]


= Saites =
= Saites =


* [http://asm1.linux.edu.lv/MOP10/komandas.html Noderīgas UNIX komandas]
* [http://selavo.lv/wiki/index.php/Linux_komandas Noderīgas Linux komandas]
* [http://skilldrick.github.com/easy6502/ Easy 6502] assembly tutorial
* [https://skilldrick.github.io/easy6502/ Easy 6502] assembly tutorial


* [http://www.arm.com/files/pdf/ARM_Arch_A8.pdf The ARM Architecture] - slaidi no Arm.
* [http://www.arm.com/files/pdf/ARM_Arch_A8.pdf The ARM Architecture] - slaidi no Arm.
Line 232: Line 377:


* [http://www.linaro.org/ Linaro] - Open source software for ARM SoCs.
* [http://www.linaro.org/ Linaro] - Open source software for ARM SoCs.

* [https://godbolt.org/ Goldbolt.org] - Compiler explorer

= Dažādi =

* [https://en.wikipedia.org/wiki/Pentium_F00F_bug Pentium FOOF bug]: main = 0xc8c70ff0;
* [https://youtu.be/TPbroUDHG0s Spēļu programmēšana 8 bitu arhitektūrā]


= Atziņas =
= Atziņas =
* [http://norvig.com/21-days.html Teach yourself programming in 10 years] by Peter Norvig
* [http://norvig.com/21-days.html Teach yourself programming in 10 years] by Peter Norvig
* [https://qr.ae/pGBj0b Should I learn assembly language to program a microcontroller?] - Answer on Quora by software R&D professional with 40 years of experience.

Latest revision as of 13:59, 30 October 2024

Īsceļi: Kalendārs | Pārbaudījumi | HW | Projekts | Literatūra | Pamācības | Šodiena (ja ir lekcija)

Mašīnorientētā programmēšana (MOP)

LU DF bakalaura studiju kurss DatZ4017, meklēt eStudijās.


  • Pasniedzējs: Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)
  • Komunikācija ar pasniedzēju iespējama gan kursa forumā, gan pa epastu, vai arī iepriekš sarunājot, klātienē.


Kursa mērķis

Kursa mērķis ir iepazīstināt ar zema līmeņa programmēšanu Asemblerā, lietojot ARM platformu kā konkrētu izstrādes mērķa vidi. Asemblera instrukcijas ir aparatūrai tuvākās procesora izpildes komandas, līdz ar to kursā tiek stāstīts arī par to, kā darbojas procesors un cita aparatūra, kādi ir tā resursi, un kā to ietekmēt ar Asemblera programmām. Tiek apskatīts arī kā veidot saskarni starp Asembleru un augstāka līmeņa programmām, tai skaitā C.

Šis ir nopietns kurss ar būtisku slodzi. Piemēram, varat iepazīties ar to, kā iepriekšējo gadu studenti vērtējuši šo kursu: MOP-m kursa atsauksmes. Veiksmi šajā gadā.

Vērtējums

Gala vērtējums kursā veidosies no sekojošiem faktoriem:

  • Dalība kursā: jautājumi, atbildes, un diskusijas, tai skaitā kursa komunikācijas vietnē.
  • 15% - mazie kontroldarbi (Q: 1+3+3+8)
  • 35% - mājas darbi (HW: 15+20)
  • 25% - semestra vidus kontroldarbs (MT1)
  • 25% - eksāmens (EX). Eksāmena forma: kursa projekts vai rakstisks.


Lai saņemtu sekmīgu vērtējumu kursā, jāsavāc vismaz 40% kopā par visiem kursa darbiem, un jānoliek eksāmens ar vērtējumu vismaz 40%. Tātad, ar eksāmenu vien nepietiek, jāpilda arī citi darbi.

Akadēmiskā goda sistēma

Akadēmiskā goda sistēma - noteikumi, kuriem jums kā studentiem jāpiekrīt lai varētu sekmīgi piedalīties šajā kursā.

Kalendārs

Datums, nedēļa Kursa saturs Uzdevumi

03.09.2024.

Ievads kursā (lekcija). Kursa prasības un uzdevumi.

Uzstādiet Ubuntu vai citu Debian saimes Linux darba vidi uz sava datora, kurā strādāsiet pie kursa uzdevumiem. Kursā mēs izmantosim ARM kros-kompilācijas rīkus. Ubuntu operētājsistēmu Jūs varat darbināt kādā no sekojošiem veidiem:

  • tiešā veidā (native installation);
  • "Dual boot" režīmā, blakus jūsu ikdienas operētājsistēmai;
  • kā virtuālu mašīnu zem jūsu iecienītās operētājsistēmas (MS Windows vai MacOS).

10.09.2024.

Sešpadsmitnieku un citas skaitīšatas sistēmas datoriem. Pārveidojumi starp dažādām sistēmām, aritmētiskās darbības. Biti, baiti, vārdi, nibbles.

Lab: Skaitļu pārveidošana starp skaitīšanas sistēmām ar dažādām bāzēm.

17.09.2024.

Skaitļu attēlošana papildkodā.


Lab: Q1 risinājums. Negatīvi skaitļi aparatūrā.

  • HW0 termiņš
  • Mazais kontroldarbs Q1

24.09.2024.

Iegultās un mazo procesoru sistēmas. ARM arhitektūra. Mācību izstrādes vide.

Procesora uzbūve. Operatīvā atmiņa. Procesora un atmiņas sadarbība. Adreses. Reģistri. Procesora režīmi.

Lab: Q2 risinājums

  • Mazais kontroldarbs Q2
  • Pasludināts HW1.

01.10.2024.

Programmu izstrādes vide un darba plūsma.

Lab: Makefile uzbūve un veidošana

08.10.2024.

Komandu pieraksts, aritmētiskās un bitu operācijas. (video)

Lab. Asemblera programmas trasēšana, sekošana reģistru vērtībām.

15.10.2024.

Vadības maiņas komandas, testi, bitu operācijas. (video)

Lab. Q3 pārskats

Gatavošanās Q3

22.10.2024.

Adresācijas režīmi, darbs ar atmiņu. (video)

Lab: Atkļūdotāja lietošana

  • Mazais kontroldarbs Q3
  • Termiņš HW1 23:59

29.10.2024.

Apakšprogrammu izsaukumi, saskarne ar "C". (video)

05.11.2024.

Simboliskie dati, kodu tabulas. (video)

12.11.2024.

Lielais kontroldarbs MT.


  • Pasludināts kursa projekts KP.

19.11.2024.

Izteiksmes un makro valoda. (video)

  • Termiņš MT noskaņotiem MT programmēšanas uzdevumiem serverī: 23:59.

26.11.2024.

Iekļautais asemblers. Programmatūras izstrādē lietoto rīku darbības principi. Koda optimizācijas.

  • Termiņš eksāmena formas izvēlei KD/KP (23:59)

03.12.2024.

Instrukciju izpildes laiki.

  • Intel XScale R Core Developer’s Manual
    • A.2.1.2 — bilde ar procesora instrukciju izpildes “cauruli” un tuvumā esošie teksti, par to, kā pa to virzās instrukcijas;
    • 10.4 — cik ātri izpildās instrukcijas, piemēram, reizināšana;
    • 5 — kā strādā zarošanās paredzēšanas mehānisms;
    • 4 un 6 — cache atmiņa pastāv un noder, un ir atsevišķa gan instrukcijām, gan datiem;
    • A.3–A.5 — paanalizējam Intel-a ieteiktās optimizācijas.

10.12.2024.

Sistēmas uz čipa (SoC)

  • Dokumentācija (datasheet), tipiskas sadaļas.
  • Atmiņas izklājums (memory map)
  • Komunikācijas protokoli: RS232, USB, SPI, I2C, 1-wire, CAN.
  • Perifērijs iekārtas: Taimeri, GPIO, USART
  • Watchdog taimeris
  • Sistēmas sāknēšana, priviliģētās operācijas.

Case study:

Kursa vielas pārskats

17.12.2024.

14:30 Eksāmens - Kontroldarbs KD2

14:30 Eksāmens - termiņš kursa projektam


Termiņš visiem iesniedzamajiem darbiem 23:59.


Pārbaudījumi

Tipiskas kļūdas pārbaudījumos:

  • Ja prasīts izvadīt tikai rezultātu, tad TIKAI rezultātu. Piemēram "17" nevis "summa=17".
  • Uzdevumu iesniedzamo direktoriju vārdi ir "case sensitive". Piemēram, ja prasība ir "hw1", tad "HW1" tiks ignorēta.
  • Programmu izpilde jātestē uz kursa servera. Pat, ja programma iet uz jūsu datora bet neiet uz servera, tā netiks ieskaitīta.
  • Kompilējot programmas jālieto XScale arhitektūra, gluži kā laboratorijas 1. darba Makefile piemērā. Nenorādot arhitektūru var rasties programmas kļūdas par ko gcc neinformē, piemēram, mov ar konstanti kas garāka par 8 bitiem.


Q1

Skaitļu formāti un pārveidošana: decimālā, heksadecimālā, oktālā, binārā.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

Q2

Skaitļi ar zīmi, divnieka papildkodā, to pārveidošana.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

Q3

Asemblera pirmkoda lasīšana un izpratne. Sekot neliela koda fragmentam un noteikt reģistru vērtības pēc tā izpildes.

Mazais kontroldarbs būs pieejams estudijās.

Mājas darbi

HW0

  1. Pieslēgties kursa serverim.
  2. Savā mājas direktorijā izveidot direktoriju md0
  3. Direktorijā md0 izveidot teksta failu out.txt kurā ierakstīts teksts "aRM" bez pēdiņām.

HW1

Aritmētiskās progresijas summa (apraksts).

HW2

Matricu reizināšana (apraksts).

KP

Kursa projekts.

Grafiskā bibliotēka.

Literatūra

Makefile

GDB

Asemblers

ARM

Xscale


Grāmatas un citi resursi

  • Patterson and Hennessy, Computer Organization and Design, 4th Edition (@Amazon)
  • "Building Embedded Linux Systems" O'Reilly Media, 2008, ISBN 0596529686

Pamācības

Saites

  • Linaro - Open source software for ARM SoCs.

Dažādi

Atziņas

Retrieved from "http://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-MOP-b&oldid=10877"