База Ассемблера NASM Linux x86-64

О программе

Пакет курсов «База NASM» представляет собой комплексную обучающую программу, посвящённую изучению языка ассемблера NASM в операционной системе Linux на базе 64-битной архитектуры x86-64. Обучение ориентировано на последовательное освоение низкоуровневой разработки: от базовых инструкций процессора и принципов работы памяти до продвинутой оптимизации вычислений и взаимодействия с современными операционными системами.

Программа позволяет понять внутренние механизмы функционирования программного обеспечения, этапы выполнения инструкций и принципы взаимодействия с аппаратными компонентами компьютера. В рамках пакета теоретические материалы подкрепляются разбором демонстрационных примеров, отладкой кода и выполнением практических задач.

Состав пакета

В комплект включены три самостоятельных курса:

• «Базовый ассемблер» знакомит слушателей с архитектурой Linux x86-64, основными регистрами и базовыми конструкциями языка. Разбираются модели данных и выполнения, арифметические и логические операции, управление потоком выполнения с помощью переходов и циклов, а также стек, вызовы функций и системные вызовы. В качестве закрепления материала предусмотрено создание учебных мини-проектов.
• «Углублённый ассемблер» посвящён продвинутым концепциям разработки. В этой части рассматриваются инструменты исследования и отладки исполняемых файлов, механизмы взаимодействия с операционной системой и динамической памятью, организация многофайловой сборки проектов, интеграция ассемблерного кода с языками высокого уровня, а также тонкая настройка производительности под особенности микроархитектуры современных процессоров.
• «SIMD» выступает специализированным расширением, направленным на освоение векторизации вычислений и ускорение работы с большими массивами данных. В модуле изучаются векторные регистры, инструкции расширений SSE, AVX и AVX2, работа с упакованными целыми числами и числами с плавающей точкой, перестановки данных, а также специфика эффективного применения векторных вычислений.

Чему вы научитесь

Слушатели курса осваивают следующие практические навыки:

• написание собственных программ на ассемблере с применением модульного и функционального подходов;
• эффективное управление оперативной памятью, работа со структурами, массивами и системным стеком;
• проведение комплексной отладки программ с использованием отладчика GDB, утилит strace и objdump;
• реализация прямого взаимодействия с ядром операционной системы через системные вызовы;
• связывание низкоуровневого ассемблерного кода с проектами на C, C++, Python и Java через механизмы FFI;
• низкоуровневая оптимизация кода с учётом работы процессорного кэша, конвейера инструкций и предсказания переходов;
• применение векторных инструкций для создания высокопроизводительного кода, рассчитанного на работу с большими данными.

Для кого предназначен курс

Программа разработана для всех желающих освоить ассемблер и получить практический опыт низкоуровневого программирования. Специальных предварительных знаний от слушателей не требуется, однако базовое знание языков C или C++ будет плюсом при изучении взаимодействия компонентов и соглашений вызовов.

Об авторе

Автор программы — Виталий Богодухов (Vitaliy Bogodukhov). Специалист окончил обучение по направлению «Бэкенд разработчик C++» и работает по специальности с 2020 года. В профессиональной деятельности автор занимается оптимизацией критически важных участков систем, осуществляя перенос программных решений с языков Python, Go и других на C++, NASM и Fortran для ускорения вычислений.