Языки программирования

         

Сборник по задачам и примерам Assembler

Профессия программиста удивительна и уникальна. Давно уже настало время настоящего философского осмысления этой сферы человеческой деятельности, действительно обладающей какими-то особенными, для людей непосвященных чуть ли не магическими, свойствами. Если не брать в рассмотрение коммерческую сторону, то можно сказать, что чужих людей в этой области профессиональной деятельности нет. В чем же ее особенность? Наиболее точно по этому поводу высказался Фредерик Брукс в главе «Пятьдесят лет удивления, восхищения и радости» своей книги «Мифический человеко-месяц, или как создаются программные системы>: «Немногим Бог дает право зарабатывать на жизнь тем, чем они с радостью занимались бы по собственной воле, по увлечению. Я благодарен судьбе». И далее: «Область связанных с компьютерами знаний претерпела взрыв, как и соответстующая технология. Будучи аспирантом в середине 50-х, я мог прочесть все журналы и труды конференций. Я мог оставаться на современном уровне во всей научной дисциплине. Сегодня мне в моей интеллектуальной жизни приходится с сожалением расставаться с интересами то в одной, то в другой подобласти, поскольку количество документов превысило всякую возможность справиться с ними. Масса интересов, масса замечательных возможностей для учебы, исследований и размышлений. Чудесное затруднение! Не только конца не видно, но и шаг не замедляется. В будущем нас ожидают многие радости». Что еще к этому добавить?

Введение
Программирование целочисленных арифметических операций
Сложные структуры данных
Процедуры в программах ассемблера
Обработка цепочек элементов

Работа с консолью в программах на ассемблере
Преобразование чисел
Работа с файлами в программах на ассемблере
Профайлер
Вычисление CRC

Программирование ХММ-расширения
Заключение

Cамоучитель по Assembler

Микропроцессоры корпорации Intel и персональные компьютеры на их базе прошли не очень длинный во времени, но значительный по существу путь развития, на протяжении которого кардинально изменялись и возможности и даже сами принципы их архитектуры. В то же время, внос в микропроцессор принципиальные изменения, разработчики были вынуждены постоянно иметь в виду необходимость обеспечения совмести мости новых моделей со старыми, чтобы не отпугивать потенциального покупателя перспективой полной замены освоенного или разработанного им программного обеспечения. В результате современные микропроцессоры типа Pentium, обеспечивая такие возможности, как 32-битную адресацию почти неограниченных объемов памяти, многозадачный режим с одновременным выполнением нескольких программ, аппаратных средства защиты операционной системы и прикладных программ друг друга, богатый набор дополнительных эффективных команд и способе адресации, в то же время могут работать (и часто работают) в режиме первых микропроцессоров типа 8086, используя всего лишь 1 мегабайт оперативной памяти, 16-разрядные операнды (т. е. числа в диапазоне до 216 - 1 = 65535) и ограниченный состав команд. Поскольку программирование на языке ассемблера напрямую затрагивает аппаратные возможности микропроцессора, прежде всего следует выяснить, в какой степени программист может использовать новые возможности микропроцессоров в своих программах и какие проблемы программной несовместимости могут при этом возникнуть.

Введение
Распределение адресного пространства
Процесс подготовки и отладки программы
Организация приложений MS-DOS

Архитектурные особенности
Система команд процессоров Intel

Cамоучитель по Assembler (2)

В настоящее время на персональных компьютерах типа IBM PC используются в основном два класса операционных систем (оба - разработки корпорации Microsoft): однозадачная текстовая система MS-DOS и многозадачная графическая система Windows. Операционная система MS-DOS является системой реального режима; другими словами, она использует только средства процессора 8086, даже если она установлена на компьютере с процессором Pentium. Система Windows - это система защищенного режима; она значительно более полно использует возможности современных процессоров, в частности, многозадачность и расширенное адресное пространство. Разумеется, система Windows не могла бы рабо-тать с процессором 8086, так как в нем не был реализован защищенный режим.
Соответственно двум типам операционных систем, и все программное обеспечение персональных компьютеров подразделяется на два класса: программы, предназначенные для работы под управлением MS-DOS (их часто называют приложениями DOS) и программы, предназначенные для системы Windows (приложения Windows). Естественно, приложения DOS могут работать только в реальном режиме, а приложения Windows - только в защищенном.
Таким образом, выражения "программирование в системе MS-DOS", "программирование в реальном режиме" и "программирование 86-го процессора" фактически являются синонимами. При этом следует подчеркнуть, что хотя процессор 8086, как микросхема, уже давно не используется, его архитектура и система команд целиком вошли в современные процессоры. Лишь относительно небольшое число команд современных процессоров специально предназначены для организации защищенного режима и распознаются процессором, только когда он работает в за щенном режиме. Поэтому изучение языка ассемблера целесообразно начинать с изучения архитектуры процессора 8086 или, точнее, того гипотетического процессора, который как бы объединяет часть архитектур средств современных процессоров, предназначенных для использования в реальном режиме, и соответствующих архитектуре процессора 8086. будем называть этот гипотетический процессор МП 86. Изучению архитектуры и программирования МП 86 посвящены первые три главы.
Деление программ на приложения DOS и приложения Windows исчерпывают вопроса о возможных типах программ. Дело в том, что ряд дополнительных средств, имеющихся в современных процессорах, вполне можно использовать и в реальном режиме (хотя сама операционная система MS-DOS, разработанная еще в эпоху процессора 8088, ими пользуется). К этим средствам относится расширенный состав команд процессоров и, главное, их 32-разрядная архитектура.

Архитектура реального режима
Основы программирования
Команды и алгоритмы

Расширенные возможности
Приложение

Основы языка Ассемблера

Современные процессоры (начиная с 80386), в отличие от своего предшественника 8086, являются 32-разрядными. Это дает возможность программисту использовать в программе 32-разядные операнды (т. е. числа в диапазоне до 232-1=4 294 967 295), что во многих случаях позволяет упростить алгоритм программы и повысить ее быстродействие. Программа, предполагающая работать с 32-разрядными операндами, должна иметь в своем составе одну из директив .386, .486 или .586, которые разрешают транс тору использовать дополнительные средства соответствующего процессе. Включение в программу этой директивы одновременно открывает доступ и к дополнительным командам и способам обращения к памяти, отсутствующим в процессоре 8086, что также расширяет возможности программирования. Эти средства описаны в главе, посвященной расширенным возможностям современных процессоров.

Введение
Подготовка и отладка программы
Циклы и условные переходы

Использование средств 32-разрядных процессоров в программировании
ААА ASCII-коррекция регистра АХ после сложения

Статьи по Assembler

Минимальное приложение имеет множество достоинств: очень быстро пишется, занимает минимум ресурсов, не требует сопровождения, работает с такой скоростью, что его не видно. Недостаток у него один: оно совершенно никому не нужно. Именно этим оно и интересно настоящему ассемблерщику.

Статьи
Рунет : win32asm
Mycall (c++)
Ms devstudio - среда разработки asm

Настоящий ли вы ассемблерщик?
Можно ли зарабатывать на жизнь shareware?
О формате pcx

Программирование на Ассемблере

В настоящее время нет языка, полностью удовлетворяющего этим свойствам. Всем требованиям, кроме последнего, удовлетворяет машинный язык и близкий к нему язык Ассемблера. Последнему требованию удовлетворяют языки высокого уровня, но они не удовлетворяют первым трем требованиям, поэтому при создании системных программ используют и язык Ассемблер и язык высокого уровня (язык С, С++). И, хотя для систем, поддерживающих работу с процессорами разных типов, например, WINDOWS NT, драйверы пишутся на языке высокого уровня, значимость ассемблера не падает, так как знание принципов выполнения команд и их хранение в памяти помогает писать «хорошие» программы на любом языке.

Характеристика языков системного программирования
Обработка ошибок с помощью функции GetLastError

Assembler для начинающих

Почему вас могло бы заинтересовать программирование на языке ассемблера? Cегодня повсюду используются такие языки высокого уровня как Бэйсик, Фортран и Паскаль . Возможно, вы уже знакомы по крайней мере с одним языком высокого уровня. Если вы постоянно пльзуютесь персональным компьютером IBM, то вы знаете, что интерпритатор Бэйсика является частью системы. Зачем же возиться еще с одним языком программирования, тем более с таким, который сулит определенные трудности? Очевидно, даже располагая современными могучими языками, вы все еще нуждаетесь в ассемблере из-за его эффективности и точности.
Ассемблерные программы могут быть очень эффективными. Из программистов, с равными навыками и способностями, работающий на языке ассемблера создаст программу более компактную и быстродействущую, чем такая же программа, написанная на языке высокого уровня. Это так практически для всех небольших или средних программ. К сожалению, по мере возрастания размеров, программы на языке ассемблера теряют часть своих преимуществ. Это происходит из-за необходимого в ассемблерной программе внимания к деалям. Как вы увидите, язык ассемблера требует от вас планирования каждого действия компьютера. В небольших программах это позволяет оптимизировать работу программы с аппаратными средствами. В больших же программах огромное количество деталей может помешать вам эффективно работать над самой программой, даже если отдельные компоненты программы окажутся очень неплохими. Безусловно, программирование на языке ассемблера отвечает потребностям не каждой программы.

Программирование на языке Ассемблера
Основы компьютерных вычислений
Модель программирования 8088
Команды управления микропроцессором

Dos и Ассемблер
Свойства Макроассемблера
Математический сопроцессор 8087
Персональный компьютер IBM
Базовая система ввода/вывода

Расширения системы и подпрограммы на языке Ассемблера
Заключение

Как написать игру для ZX Spectrum на ассемблере

Эта книга адресована в первую очередь тем, кого уже перестал удовлетворять несколько ограниченный и неповоротливый Бейсик и кто мечтает наконец научиться писать программы на ассемблере. Книга рассчитана на достаточно подготовленного читателя, прошедшего «боевое крещение» Бейсиком, а новичкам в программировании мы можем порекомендовать первую книгу из серии «Как написать игру для ZX Spectrum». Надеемся также, что и профессионалы смогут найти здесь для себя некоторые зерна истины.
Как и в предшествующей книге, речь здесь пойдет преимущественно об игровых программах, однако хотим вас предупредить заранее, что ассемблер - штука серьезная и нам не раз придется погружаться в пучины мудреных понятий и терминов. Но со своей стороны мы обещаем сделать эти погружения не слишком головокружительными, смягчив суровую необходимость занимательными примерами.
Возможно, вас несколько смутили только что прочитанные строки, да и раньше вам, быть может, не раз приходилось слышать, мол, писать программы на ассемблере невероятно сложно. Но, право, не так страшен ассемблер, как его малюют, а что касается сложностей, так вспомните свои первые шаги в том же Бейсике.

Загрузочная картинка к игре JUGGERNAUT
Спрайт из игры FIST

Ассемблер Это просто! Учимся программировать

Когда мы вызываем какую-нибудь подпрограмму командой call, процессор кладет в стек адрес следующей за командой call инструкции. Следить за стеком позволяет пара регистров SS:SP. Многие уже, наверное, заметили, что при запуске какой-нибудь com-программы регистр SP равен 0FFFEh, а сегментный регистр SS, как уже упоминалось в предыдущих главах, равен нашему единственному сегменту (CSEG) (как и CS, DS, ES).

Справочное руководство по языку Ада-83

Огромное внимание к языку Ада объясняется тем обстоятельством, что в нем формализовано около 40 современных методов программирования доступными техническими и лексическими средствами. Это, с одной стороны, усложняет реализацию языка, а с другой стороны, упрощает его использование во многих областях применения ЭВМ.
Стандарт описания языка Ада обеспечивает совместимость систем программирования на уровне исходных текстов программ. Внедрение единого языка программирования должно привести к существенному сокращению количества дублирующих работ и учебных курсов по применению ЭВМ, а также будет способствовать взаимопониманию различных участников создания программ (заказчиков, программистов и пользователей). Так, например, в США стандарт описания языка Ада за последние три года обеспечил разработку 160 совместимых по языку компиляторов, из которых 70 прошли аттестацию как компиляторы, соответствующие полному описанию языка. В СССР существует более 20 групп, реализующих системы программирования на основе языка Ада. Назрела необходимость в стандартизации описания языка в СССР и в странах - членах СЭВ. Публикация перевода этой книги будет способствовать достижению совместимости по исходным текстам программ всех систем программирования на различных типах ЭВМ.
Перевод книги существенно осложнялся большим объемом описания языка (63 зарезервированных слова, 180 синтаксических понятий, 1000 семантических понятий, 5000 общеупотребительных повествовательных слов) и ряд противоречивых требований к терминологии: учет контекста, независимость, уникальность, краткость, отсутствие синонимии. Переводчики стремились придерживаться терминологических традиций отечественной литературы по программированию, чему способствовала пятилетняя дискуссия по терминологии в Рабочей группе по языку программирования Ада Комиссии по языкам и системам программирования при ГКНТ СССР.
Книга может быть использована как пособие по проектированию, разработке, отладке и сопровождению больших и сверхбольших программ. Ее изучение позволит программистам уточнить свои знания языка Ада и более эффективно осуществлять поиск ошибок в текстах программ.

Введение
Лексика
Описания и типы
Имена и выражения

Операторы
Подпрограммы
Пакеты
Правила видимости

Задачи
Структура программы и результат компиляции
Исключения
Настраиваемые модули
Спецификаторы представления и особенности, зависящие от реализации
Ввод-вывод
Приложения

"Адское" программирование Ada-95 -Компилятор GNAT

Характерной особенностью языка программирования Ада является то, что он специально проектировался как инструмент разработки больших программных комплексов реального времени для встроенных компьютерных систем, к которым предъявляются высокие требования надежности. В первую очередь, такие требования предъявляются к системам военного предназначения. Однако, это не исключает применение языка Ада для решения всевозможных задач вычислительного характера, параллельной обработки, моделирования промышленных и технологических процессов в реальном масштабе времени, системного программирования и т.д. Более того, язык Ада часто рассматривается как язык общего назначения.
К сожалению, существующая на русском языке литература, посвященная языку программирования Ада, в большинстве случаев, относится к старому стандарту языка Ада (Ada-83). Таким образом, основной целью данной книги является попытка ликвидировать образовавшийся информационный пробел. Данная работа рассматривает средства языка программирования Ада в соответствии с действующим в настоящее время стандартом Ada-9 Представленный материал может быть полезен и интересен широкому кругу специалистов, чья работа связана с вычислительной техникой и программированием.

Основное содержание материала логически разделено на четыре части:
Первая часть посвящена обзору средств и возможностей языка Ада, в соответствии с действующим в настоящее время стандартом Ada-9
Вторая часть служит дополнением к первой части, и ее цель - дать некоторое представление об идеологии программирования на языке Ада.
Третья часть посвящена инструментальным средствам, и она рассматривает поставку компилятора GNAT, поскольку он является свободно доступным (включая исходные тексты).
Четвертую часть составляют приложения, которые содержат некоторый справочный и информационный материал.

Следует заметить, что представленный материал не можт расцениваться как исчерпывающий. Так, ввиду ограниченности объема книги, опущено обсуждение целого ряда самостоятельных тем, примерами которых могут служить: "Спецификация семантического интерфейса Ады" (ASIS - Ada Semantic Interface Specification), программирование распределенных систем (Distributed Systems), программирование систем реального времени (Real-Time Systems)...
Необходимо также заметить, что данная работа не может расцениваться как перевод стандарта, поэтому, в случае возникновения каких-либо конфликтных ситуаций, которые могут возникнуть при реальной работе, необходимо непосредственно обращаться к Ada-95 Reference Manual, который всегда является истиной в последней инстанции.

Введение
Сюрпризы переводной терминологии
Пакет Ada.Direct_IO

Язык Ада - взгляд "сверху вниз"
Доступность средств разработки
Директивы компилятора

Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

В средние века знание латинского и греческого языков являлось существенной частью образования любого ученого. Ученый, владеющий только одним языком, неизбежно чувствовал себя неполноценным, поскольку он был лишен той полноты восприятия, которая возникает благодаря возможности посмотреть на мир сразу с двух точек зрения. Таким же неполноценным ощущает себя сегодняшний исследователь в области искусственного интеллекта, если он не обладает основательным знакомством как с Лиспом, так и с Прологом - с этими двумя основополагающими языками искусственного интеллекта, без знания которых невозможен более широкий взгляд на предмет исследования.
Сам я приверженец Лиспа, так как воспитывался в Массачусетском технологическом институте, где этот язык был изобретен. Тем не менее, я никогда не забуду того волнения, которое я испытал, увидев в действии свою первую программу, написанную в прологовском стиле. Эта программа была частью знаменитой системы Shrdlu Терри Винограда. Решатель задач, встроенный в систему, работал в "мире кубиков" и заставлял руку робота (точнее, ее модель) перемещать кубики на экране дисплея, решая при этом хитроумные задачи, поставленные оператором.
Решатель задач Винограда был написан на Микропленнере, языке, который, как мы теперь понимаем, был своего рода Прологом в миниатюре. Любой прологоподобный язык заставляет программиста мыслить в терминах целей, поэтому, несмотря на все недостатки Микропленнера, достоинством этой программы было то, что в ее структуре содержались многочисленные явные указания на те или иные цели. Процедуры-цели "схватить", "освободить", "избавиться", "переместить", "отпустить" и т.п. делали программу простой и компактной, а поведение ее казалось поразительно разумным.
Решатель задач Винограда навсегда изменил мое программистское мышление. Я даже переписал его на Лиспе и привел в своем учебнике по Лиспу в качестве примера - настолько эта программа всегда поражала меня мощью заложенной в ней философии "целевого" программирования, да и само программирование в терминах целей всегда доставляло мне удовольствие.

Язык Пролог
Синтаксис и семантика Пролог программ
Списки, операторы, арифметика
Использование структур: примеры

Управление перебором
Ввод и вывод
Другие встроенные процедуры
Стиль и методы программирования
Пролог в искусственном интеллекте

Усовершенствованные методы представления множеств деревьями
Основные стратегии решения задач
Поиск с предпочтением: эвристический поиск
Сведение задач к подзадачам
Экспертные системы
Игры
Программирование в терминах типовых конфигураций