Információk A Számítógép Architektúrák Gyakorlatról

Levelező tagozat:

• Ha valaki úgy érzi, hogy a dolgozata nem sikerült elég jóra, vagy esetleg a megadott időpontban nem tudja megírni a ZH-t, annak lehetősége lesz javító-/pótdolgozatot írni. Ezzel a korábbi dolgozat eredménye megsemmisül, és azt a javító eredménye fogja helyettesíteni. Így tehát elvileg rontani is lehet. A plusz pontokat természetesen ez nem érinti!
• A dolgozat 2004. január 8-án csütörtökön, 14:00-16:00 óra között kerül megírásra a korábbi helyen, azaz az Irinyi 105-ös teremben.
• A dolgozat témája megegyezik a korábbi ZH anyagával.
• A dolgozat egyéb feltételeit lásd a korábbi ZH-nál.

A félév végi ZH helye, ideje, feltételei:

• A gyakorlatot lezáró zárthelyi dolgozat 2003. december 19-én pénteken, 14:00-16:00 óra között kerül megírásra az Irinyi 105-ös teremben (Irinyi épület, az első lépcsőház első emeletén, a lépcsőtől balra).
• Ha valaki úgy érzi, hogy a dolgozata nem sikerült elég jóra, vagy esetleg a megadott időpontban nem tudja megírni a ZH-t, annak lehetősége lesz javító-/pótdolgozatot írni.
• A dolgozat megírása papíron fog történni. A rendelkezésre álló idő 100 perc.
• A dolgozattal összesen 40 pontot lehet megszerezni a maximális 50-ből. (A maradék 10 pontot az órai munkával lehetett összegyűjteni.)
• A dolgozatra mindenki hozzon magával papírt és tollat!
• A ZH gyakorlati (számolási és programozási) feladatokból és az órán elhangzott elmélethez kapcsolódó kérdésekből fog állni. Kifejezetten elméleti kérdés nem lesz. Néhány példa a feladatok fajtáira:
  • egyszerűbb programrészlet írása,
  • egyszerű eljárás írása (a paramétereket regiszterekben átvéve),
  • programrészletben hibák megkeresése,
  • adott utasítás működésének leírása (csak a gyakorlaton elhangzott utasításoké),
  • számrendszerek közti átváltás,
  • negatív számok ábrázolása,
  • bináris összeadás és kivonás,
  • logikai műveletek elvégzése bitpárok között,
  • a verem működésének bemutatása konkrét példával.
• A ZH-ban előforduló feladatok igen hasonlóak lesznek a nappalisok első dolgozatának feladataihoz. Javaslom, hogy mindenki nézze át azokat és megoldásukat is.
• A ZH-hoz a jegyzetből az első 8 fejezet anyagát illik tudni, kivéve a következő részeket:
  • 1. fejezet (Az Assembly nyelv tulajdonságai, jelentősége),
  • 2. fejezet (A PC-k hardverének felépítése),
  • a 4.1. alfejezetben (Memóriakezelés) a címterület-körbefodulás és a fizikai cím fogalma,
  • a 4.3. alfejezetben (Adattípusok) a BCD számok fogalma,
  • 4.6. alfejezet (I/O, megszakítás-rendszer),
  • az 5. fejezetben (Az Assembly nyelv szerkezete, szintaxisa) a prefix fogalma, továbbá az operátorok és a direktívák listája,
  • 6.1. alfejezet (Prefixek),
  • a 6.2. alfejezetből (Utasítások) csak az órán elhangzottak kellenek,
  • 7. fejezet (Assembly programok készítése).
• A feladatok megoldásához semmilyen segédanyag sem használható! Mindenféle írott vagy nyomtatott jegyzet és könyv, továbbá bármilyen kommunikációs- és adattároló eszköz (pl. mobiltelefon, laptop, számológép) tiltottnak számít, használatuk pedig csalásnak minősül!
• A dolgozatírás során elkövetett bármilyen csalás automatikusan 0 pontot eredményez! Ezenkívül a súlyosabb kihágások következménye akár fegyelmi tárgyalás is lehet!

A gyakorlat követelményei, gyakorlati tematika:

• A gyakorlat és az előadás feltételei, követelményei itt olvashatók.
• A gyakorlat tematikája és jegyzete megegyezik a nappali tagozatosokéval. A kevés óra miatt azonban valószínűleg nem fog annyi minden elhangzani ezeken a gyakorlatokon, mint a nappalisoknál.

Nappali tagozat:

• hétfő: 13:00-14:30, 16:00-17:00,
• kedd, szerda, csütörtök: 13:00-17:00.

Fontos, hogy aki korábban összesen 20 pontnál kevesebbet teljesített, és javító után legalább 20 pontot elért, az mindenképpen a régi pontszámát viszi a vizsgára! Tehát ha valakinek összesen 12 pontja volt, és a javítóval összesen 23 pontot ért el, az csak 12 pontot visz tovább. Akinek eleve volt összesen legalább 20 pontja, az a javítás utáni pontszámot viheti vizsgára.

Akinek a javítóval sem sikerült összesen legalább 20 pontot gyűjteni, az az idén nem vizsgázhat ebből a tárgyból, és az indexét sem fogom aláírni. Szintén nem kapja meg az aláírást az sem, aki egyetlen ZH-t sem írt!

A javító ZH helye, ideje, feltételei:

• Mindenkinek lehetősége van rá, hogy valamelyik ZH-t újraírja. Ezzel az adott dolgozat korábbi eredménye megsemmisül, és azt a javító eredménye fogja helyettesíteni. Így tehát elvileg rontani is lehet. A másik dolgozatot, illetve a plusz pontokat ez nem érinti!
• A javító dolgozat 2003. december 10-én szerdán, 18:00-20:00 óra között kerül megírásra a Haar Alfréd teremben (a Bolyai épület második emeletén).
• A javító dolgozat megírására az előző napi (december 9-i) gyakorlaton kell jelentkezni.
• A dolgozat témája megegyezik az első ill. második ZH anyagával.
• Ha a félév végi gyakorlati eredmény valakinél nem éri el a minimális 20 pontot, akkor annak a javító dolgozat után sem lehet több pontja 20-nál!
• A dolgozat egyéb feltételeit lásd a korábbi ZH-knál.

A félév végi eredmények (javító ZH előtt):

A második ZH feladatai és a megoldások:

A második ZH eredményei:

A második ZH helye, ideje, feltételei:

• A második zárthelyi dolgozat 2003. december 3-án szerdán, 18:00-20:00 óra között kerül megírásra az Irinyi 105-ös teremben (Irinyi épület, az első lépcsőház első emeletén).
• A dolgozat megírása papíron fog történni. A rendelkezésre álló idő 100 perc.
• A dolgozattal összesen 25 pontot lehet megszerezni a maximális 50-ből.
• A dolgozatra mindenki hozzon magával papírt és tollat!
• A ZH programozási feladatokból és az órán elhangzott elmélethez kapcsolódó kérdésekből fog állni. Kifejezetten elméleti kérdés nem lesz. Néhány példa a feladatok fajtáira:
  • egyszerűbb programrészlet írása,
  • bonyolultabb programrészlet írása,
  • egyszerű eljárás írása (a paramétereket regiszterekben átvéve),
  • programrészletben hibák megkeresése,
  • adott utasítás működésének leírása (csak a gyakorlaton elhangzott utasításoké).
• A ZH-hoz a jegyzetből az első 12 fejezet anyagát illik tudni, kivéve a következő részeket:
  • mindazt, amit az első ZH-hoz sem kellett,
  • 10.2. alfejezet (BCD aritmetika),
  • a 10.4. alfejezetből (Bitmanipuláló utasítások) CLI, STI, LAHF, SAHF,
  • 11. fejezet (Az Assembly nyelv kapcsolata magas szintű nyelvekkel, a paraméterátadás formái),
  • a 12. fejezetből (Műveletek sztringekkel) az áloperandust használó alakok (LODS, MOVS, STOS, CMPS, SCAS).
• A feladatok megoldásához semmilyen segédanyag sem használható! Mindenféle írott vagy nyomtatott jegyzet és könyv, továbbá bármilyen kommunikációs- és adattároló eszköz (pl. mobiltelefon, laptop, számológép) tiltottnak számít, használatuk pedig csalásnak minősül!
• A dolgozatírás során elkövetett bármilyen csalás automatikusan 0 pontot eredményez! Ezenkívül a súlyosabb kihágások következménye akár fegyelmi tárgyalás is lehet!

Az első ZH feladatai és a megoldások:

Az első ZH eredményei:

Az első ZH helye, ideje, feltételei:

• Az első zárthelyi dolgozat 2003. november 5-én szerdán, 18:00-20:00 óra között kerül megírásra az Irinyi 105-ös teremben (Irinyi épület, az első lépcsőház első emeletén).
• A dolgozat megírása papíron fog történni. A rendelkezésre álló idő 100 perc.
• A dolgozattal összesen 25 pontot lehet megszerezni a maximális 50-ből.
• A dolgozatra mindenki hozzon magával papírt és tollat!
• A ZH gyakorlati (számolási és programozási) feladatokból és az órán elhangzott elmélethez kapcsolódó kérdésekből fog állni. Kifejezetten elméleti kérdés nem lesz. Néhány példa a feladatok fajtáira:
  • egyszerűbb programrészlet írása,
  • programrészletben hibák megkeresése,
  • adott utasítás működésének leírása (csak a gyakorlaton elhangzott utasításoké),
  • számrendszerek közti átváltás,
  • negatív számok ábrázolása,
  • bináris összeadás és kivonás,
  • logikai műveletek elvégzése bitpárok között,
  • a verem működésének bemutatása konkrét példával.
• A ZH-hoz a jegyzetből az első 8 fejezet anyagát illik tudni, kivéve a következő részeket:
  • 1. fejezet (Az Assembly nyelv tulajdonságai, jelentősége),
  • 2. fejezet (A PC-k hardverének felépítése),
  • a 4.1. alfejezetben (Memóriakezelés) a címterület-körbefodulás és a fizikai cím fogalma,
  • a 4.3. alfejezetben (Adattípusok) a BCD számok fogalma,
  • 4.6. alfejezet (I/O, megszakítás-rendszer),
  • az 5. fejezetben (Az Assembly nyelv szerkezete, szintaxisa) a prefix fogalma, továbbá az operátorok és a direktívák listája,
  • 6.1. alfejezet (Prefixek),
  • a 6.2. alfejezetből (Utasítások) csak az órán elhangzottak kellenek,
  • 7. fejezet (Assembly programok készítése).
• A feladatok megoldásához semmilyen segédanyag sem használható! Mindenféle írott vagy nyomtatott jegyzet és könyv, továbbá bármilyen kommunikációs- és adattároló eszköz (pl. mobiltelefon, laptop, számológép) tiltottnak számít, használatuk pedig csalásnak minősül!
• A dolgozatírás során elkövetett bármilyen csalás automatikusan 0 pontot eredményez! Ezenkívül a súlyosabb kihágások következménye akár fegyelmi tárgyalás is lehet!

A konzultáció helye, ideje:

Az értékelés módja:

• A gyakorlaton és az előadáson összesen 100 pontot lehet szerezni. Ebből:
  • gyakorlaton 50 pontot,
  • előadáson (vizsgán) szintén 50 pontot.
• A bukás elkerüléséhez mind gyakorlaton, mind előadáson legalább 20-20 pontot el kell érni.
• A félév végi jegy számítása:
  • 0-49 : elégtelen,
  • 50-59 : elégséges,
  • 60-74 : közepes,
  • 75-89 : jó,
  • 90-100: jeles.

A gyakorlat követelményei:

• A gyakorlat témája az assembly nyelv megismerése, valamint gyakorlati feladatok megoldása (azaz programozás).
• Nincs kötelezően beadandó program.
• Nincs katalógus (jelenléti névsor). Az óra látogatása opcionális, de erősen ajánlott.
• A félév közepén ill. végén egy-egy 100 perces dolgozat megírása, amikkel 25-25 pontot lehet szerezni. A dolgozat valószínűleg papíron lesz.

A gyakorlati aláírás feltétele:

• a 2 dolgozat megírása,
• összesen legalább 20 pont elérése.

A gyakorlati utóvizsga formája:

• Ha valaki a 2 ZH-val nem tudja megszerezni a szükséges 20 pontot, annak lehetősége van gyakorlati utóvizsgát tenni.
• Az utóvizsga egy, a ZH-khoz hasonló, 100 perces dolgozat megírásából áll, amivel legfeljebb 20 pontot lehet szerezni.
• Vizsgára csak az bocsátható, aki az utóvizsgán eléri a maximális 20 pontot.
• Fontos, hogy az itt megszerzett pontszám csak lehetőséget ad a vizsgázásra, de a félév végi jegy megállapításánál az eredetileg elért gyakorlati pontszám számít!

Gyakorlati tematika:

• Az Intel 8086/8088 processzor közelebbi megismerése
• A processzor bitszintű működésének ismerete, megszakítások használata, flagek működése, szerepe
• Adattípusok bemutatása
• Debugger használata
• Utasításkészlet komplett ismerete (a valós lebegőpontos utasításokat leszámítva)
• Egyszerűbb algoritmusok, példaprogramok bemutatása
• Rengeteg gyakorlás, programok közös (online) módosítása az órán, egyéni munkára buzdítás

A gyakorlat tartalma, lezajlása:

A Számítógép architektúrák gyakorlat a korábbi Assembly programozás gyakorlat újjászületése. Ennek megfelelően a félév során meg fogunk ismerkedni az egyik legkorábbi PC-s processzornak a nyelvével, pontosabban a rá épülő assembly nyelvvel. Áttekintjük majd a fontosabb hardverismereteket, valamint a szükséges matematikai és informatikai ismereteket. Végül pedig a félév hátramaradó nagy részét a nyelv használata, azaz programozás fogja zárni.

A tárgy célja nem az, hogy mindenkiből profi Assembly programozót neveljünk. Ennél fontosabb, hogy megismerjük a hardver felépítését, lássunk néhány működési részletet, továbbá hogy áttekintsük azokat a technikákat és folyamatokat, amik a magasabb szintű nyelvek használatánál előfordulnak. A hangsúly tehát nem pusztán a programok írásán lesz, hanem a hardver és a programozás kapcsolatán.

A gyakorlat jegyzete:

Mivel eléggé valószínű, hogy kevesen foglalkoztak (találkoztak) eddig a PostScript-tel, ezért röviden bemutatnám azt. A PostScript egy oldalleíró programozási nyelv, amit az Adobe cég fejlesztett ki. Egy .ps állomány tartalmazhat szöveget, grafikát, egyszerűbb animációt, de akár egy egész könyvet is. Mindezt nyomdai pontossággal rajzolhatjuk meg és tárolhatjuk el a szöveges PostScript forrásban. A .ps állományok megjelenítését vagy egy arra képes nyomtató (amely ismeri a PostScript nyelvet), vagy valamilyen program végzi. A legismertebb (és általam is ajánlott) program a GSview/GhostView (gv) nevet viseli. (A GSview és a GhostView igazából két különböző program, de hasonlóságuk és azonos céljuk miatt a továbbiakban közös néven GhostView-ként fogom emlegetni őket.) Ez a program sok platformon elérhető, így pl. a Windows, Unix, Linux operációs rendszerek alatt is. A programot Unix és Linux alatt általában a gv, míg Windows alatt gsview32 vagy hasonló paranccsal indíthatjuk. A GhostView segítségével szinte bármilyen nyomtatón (és persze a monitoron) megjeleníthető a .ps állomány. Fontos, hogy a GhostView csak egy felületet nyújt, a PostScript fájl tényleges értelmezését egy másik program, jelen esetben a Ghostscript végzi. A jegyzet megjelenítéséhez tehát mindkét programra szükség van!

A PDF (Portable Document Format) szintén az Adobe munkatársainak találmánya. A PDF-et alapvetően elektronikus kézikönyvek, dokumentumok, cikkek készítésére fejlesztették ki. Egy .pdf állomány ugyancsak tartalmazhat szöveget és képet is, de ezeken felül egyéb extrákkal is elláthatjuk a dokumentumot (pl. beviteli mezők, linkek, megjegyzések). A PDF formátumú állományok megjelenítését is külön segédprogram végzi, az egyik legismertebb közülük az Adobe Acrobat Reader (ill. ennek legfrissebb változata, az Adobe Reader). Ez a program is sok platformon és különféle operációs rendszereken elérhető, és segítségével könnyedén böngészhető a dokumentum tartalma a képernyőn. A PostScript-től eltérően a PDF-et inkább a számítógépen való olvasáshoz ajánlják, de persze a .pdf állományok tartalma is kinyomtatható.

Ha valakinek mégsem volna szimpatikus sem a PostScript, sem a PDF formátum, ill. valami miatt nem tudja azokat megnézni, annak sem kell elkeserednie. A jegyzet újabb változata HTML formátumban is elérhető. Egészen pontosan a PostScript dokumentum oldalait külön-külön képekké konvertáltam, majd a könnyebb használhatóság céljából HTML környezetbe ültettem az egészet. Ez a változat sok-sok állományból áll, összmérete pedig 5,37 Mbájt (5,22 Mbájt tömörítve). A floppyt használókra gondolva négy részre vágtam a csomagot.

A jegyzet kinyomtatásához mindenképpen a PostScript-es változatot javaslom a kellemesen olvasható, jó minőségű végeredmény érdekében. Számítógépen való olvasáshoz viszont a PDF formátumú változat sokkal könnyebben használható.

Fontos, hogy a korábban és a később íródott változat tartalmában elég jelentős különbség van! A WinWord-ös változat nem csak a félév anyagát tartalmazza, hanem egyéb "magasröptű" témákat is érint. Ezzel szemben a PostScript, PDF vagy HTML formátumú változat néhány korábbi súlyos hiba kijavításán felül plusz dolgokat (pl. BCD aritmetika leírása, ASCII táblázat) is tartalmaz. A gyakorlat szempontjából felesleges fejezeteket az idegrendszer kímélése érdekében ez utóbbi dokumentum már nem tartalmazza. :)

Az említettek miatt azt javaslom, hogy ha csak lehet, mindenki az újabb változatot olvasgassa. A dokumentum használatát megkönnyíti a tartalomjegyzék, a felhasznált irodalom listája, a számrendszerek közötti átváltást bemutató táblázat, az ASCII kódkészlet leírása, valamint a bőséges tárgymutató. A 11-es és 13-as fejezetekből egyelőre technikai okokból hiányoznak a képek, de hamarosan pótolni fogom őket. Még egy dolog: ez a változat az ú.n. B5-ös lapméret szerint készült. Ez annyit jelent, hogy a dokumentumot egy A4-es lapra kinyomtatva a lap jobb szélén és a lap alján lesz némi üres hely.

A gyakorlaton a tervek szerint az első 12 fejezet fog elhangzani, a megmaradókat pedig az érdeklődőknek ajánlom.

A jegyzet néhány (a régi változat 10-es, 12-es, 16-os és 20-as számú, valamint az új változat 11-es és 13-as számú) fejezetét egyik barátom, Diós Gábor "követte el", a többi rész pedig a saját munkám.

Az 1999. és 2000. évi gyakorlat "termése":

Néhány ZH feladat leírása, egy lehetséges megoldással egyetemben itt olvasható. Ezek a feladatok az első (félév közepi) dolgozatban fordultak elő.

További ZH feladatok leírása, megoldással együtt itt található. Ezek a feladatok a második (félév végi) dolgozatban szerepeltek.

Az alább szereplő .zip kiterjesztésű állományok mindegyike PKZip formátumú tömörített állomány.

Az előadás tematikája, jegyzete:

A gyakorlat jegyzete (ajánlott, újabb változat):

• PostScript formában (jegyzet.zip, nyomtatáshoz ajánlott, 346 Kbájt)
• PDF formában (jegyz_p.zip, olvasáshoz ajánlott, 615 Kbájt)
• HTML formában: első rész (jegyz_h1.zip, 1,36 Mbájt), második rész (jegyz_h2.zip, 1,35 Mbájt), harmadik rész (jegyz_h3.zip, 1,32 Mbájt), negyedik rész (jegyz_h4.zip, 1,16 Mbájt)
• A jegyzetben szereplő fontosabb példaprogramok forrását innen tölthetitek le (peldak.zip, 5,53 Kbájt).
• Az Intel 8086/8088 processzor utasításkészletének listája (instr.txt, 439 bájt)

Régi jegyzet (nem ajánlott):

• WinWord 6.0 formátumú változat (jegyz_r.zip, 783 Kbájt)

Segédprogramok a PostScript állományok használatához:

• a GSview program honlapja
• a GhostView program honlapja
• a Ghostscript program honlapja

Segédprogramok a PDF állományok használatához:

• az Adobe Reader (Acrobat Reader) program honlapja

Programozási segédletek:

Segédprogramok:

• Turbo Assembler 4.0, Linker 5.1, Debugger 3.1 és Make 3.6 (tasm.zip, 573 Kbájt)
• Netwide Assembler 0.97, egy teljesen ingyenes assembler (nasm097s.zip, 770 Kbájt)
• Hacker's View 6.10, hexaeditor, assembler és disassembler, igazi bitvadászoknak (hiew610.zip, 338 Kbájt)
• rezidens ASCII kódtáblázat és egy egyszerű számológép (utils.zip, 3,19 Kbájt)

Adatbázisok:

• HelpPC 2.10 (helppc.zip, 254 Kbájt)
• TechHelp! és DOSHelp! 4.0 (help!.zip, 351 Kbájt)
• Ralf Brown's Interrupt List Release 61, a legteljesebb lista a szoftver-megszakításokról: első rész (int61_1.zip, 1,25 Mbájt), második rész (int61_2.zip, 680 Kbájt), harmadik rész (int61_3.zip, 976 Kbájt)
• Expert Help Hypertext System, plusz néhány Norton Guide formátumú állomány (ng.zip, 584 Kbájt)

Elektronikus kézikönyvek:

• Intel 80386 Programmer's Reference Manual (i386.zip, 202 Kbájt)