Кафедра № 11, «Экспериментальные методы ядерной физики»

 

АРХИТЕКТУРА  И   ПРОГРАММИРОВАНИЕ  ПК

(для групп Т5-11,40,35)

 

1 неделя

Основные направления использования персональных компьютеров в научных экспериментах: моделирование, управление установками, сбор и накопление данных, обработка информации. Языки, системы и методики современного программирования. Архитектурные особенности персональных компьютеров типа IBM PC. Аппаратура компьютера, операционная система, прикладные программы. Процессоры Intel 8086, 80х86, Пентиум. Реальный и защищенный режимы. Операционные системы MS-DOS, Windows, OS/2. Приложения DOS и Windows.

2-3 недели

Состав компьютера: процессор, память, накопители на магнитных дисках. Системная шина. Взаимодействие процессора и памяти при выполнении программы. Основные особенности архитектуры микропроцессоров Intel. Вычисление физического адреса и принципы сегментной адресации. Распределение адресного пространства. Программно-адресуемые регистры процессора. Функционирование указателя команд. Стек. Структуры программ и модели памяти. Программы .EXE и .COM. Системные средства и системные вызовы.

4 неделя

Описание данных. Способы адресации. Роль сегментных регистров. Обращение к полям данных программы и к физическому адресному пространству.

5 неделя

Организация циклов. Команды обработки строк, переходов и вызовов подпрограмм. Обращения ближние и дальние, прямые и косвенные. Макросредства языка ассемблера.

6-7 недели

Система прерываний IBM PC. Функции DOS и BIOS, их состав и назначение. Диспетчер DOS. Обработка системных ошибок при выполнении прикладных программ. Системные средства для работы с файлами, дисками и каталогами. Дескрипторы. Запись и чтение файлов. Прямой доступ к файлу.

8-9 недели

Система ввода-вывода IBM PC. Адресные пространства памяти и ввода-вывода. Порты и команды ввода-вывода. Системное обслуживание прерываний от клавиатуры. Скен-коды, коды ASCII, расширенные коды ASCII. Программирование ввода с клавиатуры средствами DOS и BIOS. Управление ходом программы с клавиатуры. Системные средства вывода текстовой и графической информации на экран терминала. Вывод экспериментальных данных.

10 неделя

Управление памятью системой DOS. Блоки управления памятью. Выделение памяти для загружаемых программ. Окружение. Динамическое выделение и освобождение памяти прикладной программой. Родительские и дочерние процессы. Методы передачи параметров дочернему процессу через окружение и параметры командной строки. Возможности взаимосвязи родительских и дочерних процессов.

11-12 недели

Организация аппаратных прерываний машин типа IBM PC. Структура и программирование контроллера прерываний. Принципы построения обработчиков аппаратных и программных прерываний. Сцепление прикладных и системных обработчиков прерываний. Особенности обработки прерываний по <Ctrl>/C и <Ctrl>/<Break>.

13-14 недели

Программы, резидентные в памяти, их структура и средства их активизациии. Проверка на повторную установку и выгрузка из памяти. Недокументированные средства DOS, используемые при написании резидентных программ и обработчиков прерываний.

15-16 недели

Возможности подключения к персональному компьютеру измерительной и управляющей аппаратуры. Последовательный и параллельный порты. Разработка интерфейсных плат для нестандартной аппаратуры. Программирование измерительной и управляющей аппаратуры в режимах программного управления и прерываний. Использование системного таймера для управления измерительным процессом.

Лабораторные занятия

1-2 недели

Изучение среды программирования и процедуры подготовки программы к выполнению. Освоение интерактивного отладчика. Изучение сегментной структуры программы. Структура программ типа .EXE и .COM.

3-4 недели

Задачи по основам языка ассемблера. Циклы, вложенные циклы. Пересылка и сравнение строк. Макрокоманды и подпрограммы.

5-6 недели

Задачи по программированию операций над файлами, каталогами и дисками. Создание файла, запись и чтение данных. Изменение атрибутов и других характеристик файла. Прямой доступ к файлу. Создание и удаление каталогов.

7-8 недели

Задачи по программированию ввода с клавиатуры. Перенаправление ввода и вывода программы, конвейеризация. Управление программой командами с клавиатуры. Задачи по программированию вывода на экран текстовой информации средствами DOS и BIOS.

9-10 недели

Задачи по управлению памятью и процессами. Динамическое выделение памяти. Создание дочерних программ и передача им параметров.

11-12 недели

Программирование контроллера прерываний. Задачи на обработчики прерываний.

13-14 недели

Задачи на резидентные программы.

15-16 недели

Программирование нестандартной аппаратуры через адресное пространство портов. Программирование таймера.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

Основная

1.*

681.3 Ф 60

Финогенов К.Г. Самоучитель по системным функциям MS-DOS. - Изд. 2-е, перераб. и дополн. - М.: Радио и связь, Энтроп, 1995. - 282 с.

Дополнительная

1*	681.3 Л 93	Лю Ю-Чжен, Гибсон Г. Микропроцессоры семейства  8086/88. Архитектура, программирование и проектиро-         вание микропроцессорных систем: Пер. с англ.  - М.:Радио и связь, 1987. - 512 с.
2*.	589 Р 83	П.И.Рудаков, К.Г.Финогенов. Программируем на языке ассемблера IBM PC - Изд. 2-е. Обнинск: "Принтер",         1997. - 583 с.
3.	681.3 Д 42	Джордейн Р. Справочник . программиста персональных  компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ. - Финансы и статистика, 1992. - 544 с
4.*	681.3 С 46	Скэнлон Л. Персональные ЭВМ IBM PC и XT. Программирование на языке ассемблера: Пер. с англ. - 2-е изд, стереотип. - М.:Радио и связь, 1991. - 336 с.

*Книга находится в читальном зале.