Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЕМОНСТРАЦИИ КОМАНД АРИФМЕТИЧЕСКОГО СОПРОЦЕССОРА'

РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЕМОНСТРАЦИИ КОМАНД АРИФМЕТИЧЕСКОГО СОПРОЦЕССОРА Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
10
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБУЧАЮЩАЯ ПРОГРАММА / ДЕМОНСТРАЦИЯ / АССЕМБЛЕР / АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СОПРОЦЕССОР

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Шаяхметова Л. А.

В данной работе рассматривается область применения команд низкоуровневых языков. Изучены основные функции и возможности команд арифметического сопроцессора. Описана разработка обучающей программы, позволяющей визуализировать работу сопроцессора.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Шаяхметова Л. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЕМОНСТРАЦИИ КОМАНД АРИФМЕТИЧЕСКОГО СОПРОЦЕССОРА»

при этом действует как предфильтр, в то время как внутренний обеспечивает финальную очистку.

Такая конструкция эффективно распределяет частицы по всей глубине фильтра, обеспечивая предельно высокую грязеемкость при более низком перепаде давления, а также увеличенный ресурс.

Использованные источники:

1. В.В. Снежков Технология аэродинамического распыления расплава полимера [Электронный ресурс]//Сайт ООО «Гефест-Маркет» -URL: http://www.milkfiltr.ru/publ/o_filtracii/kak_delajut_filtry_ili_tekhnologija_aehrod inamicheskogo_raspylenija_rasplava_polimera/2-1 -0-10 (дата обращения 12.11.15).

2. Мухамеджанов Г.К. Текстильные фильтрующие материалы для очистки воздушной среды: классификация и методы испытаний // Технический текстиль, 2004. - № 9 - С.26-27.

3. Зуборев А.И., Кравцов А.Г. Принципы, методы и средства испытаний полимерных волокнистых фильтров для очистки газовых сред [Электронный ресурс] //Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности", 2014. - Выпуск № 1 (53) URL: http://ipb.mos.ru/ttb/2014-1/2014-1.html (дата обращения 24.11.15).

4. ГОСТ 21956-88 Метод определения геометичности. [Электронный ресурс] URL : http://gostbank.metaltorg.ru/data/11350.pdf (дата обращения 17.12.15).

УДК 004

Шаяхметова Л.А., студент 3 курс, факультет «Математики и информационных технологий»

Россия, г. Астрахань РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЕМОНСТРАЦИИ КОМАНД АРИФМЕТИЧЕСКОГО СОПРОЦЕССОРА Аннотация: В данной работе рассматривается область применения команд низкоуровневых языков. Изучены основные функции и возможности команд арифметического сопроцессора. Описана разработка обучающей программы, позволяющей визуализировать работу сопроцессора.

Ключевые слова: обучающая программа, демонстрация, ассемблер, арифметический сопроцессор.

Введение. Процесс компьютеризации общества неразрывно связан с компьютеризацией сферы образования. Различные средства информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) активно применяются в школах и вузах. На сегодняшний день уже доказана эффективность применения информационных технологий в образовательном процессе и сформулированы общие дидактические и организационные задачи, решаемые с помощью ИКТ. К ним относят:

• получение учащимися навыков самостоятельного анализа, усвоения, применения изучаемого материала;

• повышение доступности образовательных материалов и достижений педагогической практики;

• активизация внимания, повышения интереса в процессе обучения;

• привлечение учащихся к экспериментальной, творческой, научно-исследовательской деятельности;

• снижение нагрузки на преподавателя. [1, 2]

Использование обучающих программ особенно актуально в обучении программированию, так как они позволяют моделировать работу сложных процессов и систем, визуализировать структуры представления данных, продемонстрировать выполнение различных команд на уровне машинных инструкций. Изучение машинно-ориентированного языка (ассемблер) на сегодняшний день достаточно актуально и даёт такие профессиональные преимущества как

• глубокое понимание работы компьютера и операционной системы;

• оптимизация программ по скорости выполнения;

• максимальная гибкость при работе с аппаратными ресурсами;

• разработка драйверов и написание системного кода;

• дизассемблирование и отладка, просмотр ассемблерного кода, сгенерированного компилятором с целью поиска ошибок и проверки качества оптимизации критических участков программы.

Команды арифметического сопроцессора (FPU) применяются в основном для операций с вещественными числами и применяются в играх, где задействован весь вычислительный потенциал компьютера, и непосредственное программирование арифметического сопроцессора позволяет оптимально построить код программы и ускорить вычисления.

Таким образом, выявляется актуальность разработки обучающей программы, демонстрирующей работу команд сопроцессора.

Теоретические основы команд FPU. Арифметический сопроцессор содержит восемь численных 80-битовых регистров, предназначенных для хранения промежуточных результатов вычислений, регистра управления, регистра состояния, регистра тегов, регистра указателя команды и регистра указателя операнда.

Численные регистры используются как стек. Регистр состояния в поле ST содержит номер численного регистра, являющего вершиной стека. Когда происходит выполнение команды, операндами являются данные численных регистров. Результаты работы команды также записывается в стек численных регистров.

Регистр тегов разделен на восемь двухбитовых полей, которые относится к определённому численному регистру, и классифицируют его содержимое комбинацией из двух бит, значение которых приведено в таблице 1:

Таблица 1 - Классификация численных регистров

Поле Описание

00 Регистр содержит действительное ненулевое число

01 В регистре находится нуль

10 Регистр содержит недействительное число -нечисло, бесконечность, неопределенность

11 Пустой неинициализированный регистр

Регистр состояния состоит из 16 бит, первые 5 из которых обозначают флажки особых случаев.

Таблица 2 - Таблица флажков особых случаев

Флажок Особый случай

0(Щ) Недействительная операция

Денормализованный результат

2^) Деление на нуль

3^) Переполнение

4(Ш) Антипереполнение

5№) Неточный результат

Бит 7 показывает флаг суммарной ошибки, биты 8, 8, 10, 14 - коды условий, определяющиеся по результату выполнения команд сравнения и команды нахождения остатка, биты 11-13 и содержат номер численного регистра, являющегося вершиной стека численных регистров, 15 - бит занятости.

Существует шесть типов арифметических команд, которые выполняет сопроцессор:

• Fxxx - операция производится между первыми двумя элементами стека и записывается в ST(0) (приёмник).

• Fxxx a - в этой команде a - память (источник), операция производится между значением из памяти и верхушкой стека ST(0).

• Fixxx память - данная операция аналогична предыдущей, но осуществляется с целыми числами.

• Fxxx операнд - операция производится между операндом, представляющим собой адрес ячейки памяти (источник) и верхушкой стека ST(0) (приёмник).

• Fxxx ST, ST(i) - операция производится между регистром ST(i) и верхушкой стека ST (0), результат записывается в ST(0).

• FxxxP ST(i), ST - данный тип аналогичен предыдущему, но после выполнения команды ST(0) извлекается из стека.

Строка "xxx" принимает значения ADD - сложение, SUB - вычитание, SUBR - обратное вычитание, MUL - умножение, DIV - деление, DIVR -обратное деление [3, с. 554]

Реализация учебной программы демонстрации команд FPU. С целью демонстрации выполнения команд сопроцессора разработана обучающая программа, состоящая из трёх модулей:

1. Модуль теории, содержащей основные теоретические сведения;

2. Модуль демонстрации;

3. Модуль тестов, выполняющий контроль знаний по изучаемой теме, включает перечень вопросов, выбираемой системой в случайном порядке и принадлежащих к одной из следующих категорий:.

Модуль демонстрации содержит графическое представление всех регистров сопроцессора, значения которых изменяются в соответствии с введёнными пользователем значениями. Данный модуль программы реализует следующие функциональные возможности:

• добавление значения в стек с преобразованием десятичного вещественного числа в двоичное;

• генерация значения, в том числе специального (нечисло, неопределённость, бесконечность);

• выполнение одной из 36 описанных команд, выбранной из выпадающего списка;

• подробное представление численных регистров с указанием знакового разряда, мантиссы, характеристики;

• отображение изменения состояний всех регистров после выполнения команды;

• демонстрация работы программы в автоматическом режиме.

Программа разработана на языке программирования высокого уровня

C#, с использованием платформы .NET Framework 4.5 и интерфейса Windows Forms в интегрированной среде Microsoft Visual Studio 2014 и работает под управлением операционной системы Windows. Интерфейс Windows Forms включает большой набор различных библиотек для разработки графического интерфейса и максимально упрощает создание визуальных приложений. В пространстве имён System реализован класс BitConverter, который реализует преобразование базового типа данных в массив данных, обеспечивая автоматическую конвертацию десятичного числа в двоичное.

Таким образом, была разработана учебная программа, демонстрирующая работу арифметического сопроцессора. Данная разработка способствует повышению эффективности изучения машинных команд и предназначена для студентов технических специальностей и школ с углублённым изучением информатики.

Использованные источники:

1. Вихман В. В. Оценка и анализ эффективности применения информационных технологий в образовании. - Автореферат диссертации. -2004 г.

2. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://physics.herzen.spb.ru/teaching/materials/gosexam/b25.htm

3. Юров В. И. Assembler. Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2003. -637 с.

УДК 004

Шаяхметова Л.А.

студент

3 курс, факультет «Математики и информационных технологий»

Россия, г. Астрахань ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕВЫХ

ГРАФИКОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЙ Аннотация: В статье рассмотрены основные способы сетевого планирования. Описан метод построения сетевого графика на примере строительства дома. Выявлены проблемы его автоматизации и пути их решения.

Ключевые слова: управление строительством, сетевое планирование, сетевой график, автоматизация.

Сегодня информационные технологии проникли практически во все сферы деятельности и решают задачи вычисления, проектирования, управления. Они существенно повышают качество, конкурентоспособность бизнеса, помогают снизить стоимость выполнения бизнес-процессов. Необходимость автоматизации планирования и управления особенно сильно проявляется в строительной области из-за большого количества технологических процессов. Целью данной работы является нахождение наиболее оптимальных методов управления строительством и способов их автоматизации.

Общая продолжительность выполнения строительных работ является основным показателем, определяющим стоимость выполнения проекта. Чтобы эта продолжительность была минимальной важно наиболее оптимально упорядочить последовательность проведения работ, выявить взаимосвязи и возможности их параллельного выполнения. Это является основной задачей сетевого планирования.

Существует два метода упорядочивания строительных работ:

1. построение ленточного графика, суть которого заключается в том, что каждой работе присваиваются параметры времени начала выполнения, длительности и в виде параллельных отрезков наносятся на шкалу времени;

2. построение сетевого графика, при котором структура упорядочивания работ изображается в виде сигнального графа.

К достоинствам ленточного графика можно отнести наглядность и лёгкость построения, однако он не может показать сложность

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.