Георгий Курячий,
ведущий разработчик «Базальт  СПО»,

преподаватель ВМК МГУ им М. В. Ломоносова.

george@basealt.ru

Использование унаследованной от MIPS удобной для изучения аппаратной архитектуры расширяет список фундаментальных ИТ-дисциплин, которые можно эффективно преподавать на базе отечественных программных и аппаратных платформ.

Какие дисциплины эффективно изучать на базе свободного ПО?

  • Операционные системы
  • TCP/IP и сеть
  • Разработка ПО
  • Архитектура ЭВМ

Операционные системы

«Архитектура ОС»

  • uneex

«Системное программирование»

  • http://al.cmc.msu.ru/node/24

TCP/IP и сеть

Теория

Командный интерфейс

…в т. ч настройка и сканирование

Программный интерфейс

Разработка ПО

  • Основы разработки
  • Использование различных ЯП
  • Основы совместной разработки
  • Использование унивесальных и специализированных инструментариев

Архитектура ЭВМ

  • Тематика завязана на аппаратуру
  • Программирование на языке ассемблера нужно не всем
  • Практика должна иллюстрировать содержание лекций
  • => ???

Базовая архитектура и ассемблер:

простые или актуальные

  • «Простой»: MASM + DOS

  • базовый недостаток: неактуальность

  • …дополнительный: лицензионная путаница

  • «Актуальный»: NASM + amd64/Linux
  • …базовый недостаток: объём академически «пустой» информации
  • => «ассемблер вместо архитектуры ЭВМ»

Модельные машины

  • Ссылки на методичку
  • сложность выхода на современные архитектурные элементы (кеш, виртуальная память, конвейер и т. п.)

Современная архитектура с простым ассемблером/дизайном

  • MIPS
  • AVR
  • ARM

Особенности MIPS

  • логичная организация языка ассемблера
  • простота базовой архитектуры
  • актуальность
  • удобные эмуляторы

MIPS: система команд

  • RISC
  • трёхадресная, типа «регистр-регистр»
  • всего три режима адресации
  • не избыточна
  • расширяема

MIPS: архитектура

  • RISC
  • отказ от «тяжелых» аппаратных команд
  • пятистадийный конвейер
  • единая система виртуальной памяти
  • управляемый кеш
  • FPU

MIPS: актуальность

  • Встраиваемые системы
  • Специализированные системы
  • «Багет»
  • «Комдив»
  • ElCore
  • Серия 189*ВМ
  • «Байкал Т1»

MIPS: эмуляторы

«Архитектура ЭВМ и язык ассемблера», филиал ВМК МГУ, Севастополь, весна 2016

  • Упрощённые модельные машины + MIPS

  • Эмулятор MARS + qemu-user/Linux для демонстрации сложных свойств

  • Удалённое окружение Moodle + EJudge

  • Лекции: двусторонний аудио+видео обмен

  • Семинары: аудио + разделяемый рабочий стол

  • ПО: ALT Linux Кентавр, сетевые бездисковые клиенты

     

Состав курса

  • Упрощённые модельные машины

  • … 3, 2, 1-адресная, регистровая

  • Архитектура ЭВМ на базе MIPS

  • Приёмы программирования
  • 24 Д/З, 3 контрольных, тест, экзамен

Программное обеспечение

  • Платформа: ALT Linux Кентавр

  • +сетевые бездисковые клиенты

  • Эмуляторы модельных машин

  • MARS

  • QEMU в режиме «user»

Удалённое окружение

  • LMS Moodle

  • … конспекты лекций

  • … материалы

  • … контрольные и тесты

  • … чат для семинаров

  • Контроль домашних заданий: EJudge

Перспективы платформы

  • Полное/дистрибутивное окружение для лекций на базе Базальт

  • Чтение курсов «алгоритмы и алгоритмические языки», «ООП»

  • Создание курсов «Операционные системы», «Сети»

  • Чтение спецкурсов по разработке ПО

     

Спасибо!

Вопросы: george@basealt.ru

РИФ 2016, Иннополис

By Георгий Курячий

РИФ 2016, Иннополис

О чтении базовых курсов с использованием СПО и MIPS

  • 663
Loading comments...

More from Георгий Курячий