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--- /dev/null
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@@ -0,0 +1 @@
+../common/logo-hochschule-bochum-cvh-text-v2.pdf
\ No newline at end of file
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--- /dev/null
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+../common/logo-hochschule-bochum.pdf
\ No newline at end of file
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--- /dev/null
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@@ -0,0 +1 @@
+../common/pgslides.sty
\ No newline at end of file
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Binary files /dev/null and b/20230426/rtech-20230426.pdf differ
diff --git a/20230426/rtech-20230426.tex b/20230426/rtech-20230426.tex
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--- /dev/null
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@@ -0,0 +1,506 @@
+% rtech-20230426.pdf - Lecture Slides on Computer Technology
+% Copyright (C) 2012, 2013, 2014, 2021, 2022, 2023 Peter Gerwinski
+%
+% This document is free software: you can redistribute it and/or
+% modify it either under the terms of the Creative Commons
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+% any later version.
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+% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+% GNU General Public License for more details.
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+% along with this document. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+%
+% You should have received a copy of the Creative Commons
+% Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
+% document. If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
+
+% README: Assembler-Programmierung
+
+\documentclass[10pt,t]{beamer}
+
+\usepackage{pgslides}
+\usepackage{pdftricks}
+%\usepackage[obeyfamily=false,mathrm=mathsf,textrm=sffamily]{siunitx}
+%\usepackage{eurosym}
+\usepackage{tikz}
+
+\newcommand{\Cin}{C\raisebox{-0.5ex}{\footnotesize in}}
+\newcommand{\Cout}{C\raisebox{-0.5ex}{\footnotesize out}}
+
+\lstdefinestyle{asm}{basicstyle=\color{structure},
+ language={},
+ gobble=4}
+
+\begin{psinputs}
+ \usepackage[utf8]{inputenc}
+ \usepackage[german]{babel}
+ \usepackage[T1]{fontenc}
+ \usepackage{helvet}
+ \renewcommand*\familydefault{\sfdefault}
+ \usepackage{pstricks,pst-grad,pst-circ-pg}
+ \newcommand{\invisible}{\tiny\color{white}}
+ \psset{unit=1cm}
+ \psset{logicLabelstyle=\invisible}
+ \newcommand{\logicSymbol}{\small\boldmath\bf\rule{0pt}{0.5cm}}
+ \psset{logicSymbolstyle=\logicSymbol}
+ \newcommand{\Cin}{C\raisebox{-0.5ex}{\footnotesize in}}
+ \newcommand{\Cout}{C\raisebox{-0.5ex}{\footnotesize out}}
+\end{psinputs}
+
+\title{Rechnertechnik}
+\author{Prof.\ Dr.\ rer.\ nat.\ Peter Gerwinski}
+\date{26.\ April 2022}
+
+\begin{document}
+
+\maketitleframe
+
+\nosectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+ \shownosectionnonumber
+
+ \begin{itemize}
+ \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Vom Schaltkreis zum Computer}
+ \begin{itemize}
+ \item[2.1] Logik-Schaltkreise
+ \item[2.2] Binärdarstellung von Zahlen
+ \item[2.3] Vom Logik-Schaltkreis zum Addierer
+ \item[2.4] Negative Zahlen
+ \item[2.5] Weitere Rechenoperationen
+ \item[2.6] Vom Addierer zum Computer
+ \end{itemize}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Assember-Programmierung}
+ \begin{itemize}
+ \color{medgreen}
+ \item[3.1] Struktur von Assembler-Programmen
+ \color{red}
+ \item[3.2] Beispiel: Redcode
+ \item[\dots]
+ \end{itemize}
+% \color{gray}
+% \item[\textbf{3}] \textbf{Architekturmerkmale von Prozessoren}
+% \item[\textbf{4}] \textbf{Der CPU-Stack}
+% \item[\textbf{5}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+% \item[\textbf{6}] \textbf{Anwender-Software}
+% \item[\textbf{7}] \textbf{Bus-Systeme}
+% \item[\textbf{8}] \textbf{Pipelining}
+% \item[\textbf{9}] \textbf{Ausblick}
+ \item[\textbf{\dots\hspace{-0.75em}}]
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\setcounter{section}{2}
+\section{Assembler-Programmierung}
+\subsection{Struktur von Assembler-Programmen}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \textbf{Maschinensprache:} Bits besagen, was in diesem Takt geschehen soll
+
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \textbf{arithmetisch-logische Befehle:}\\[\smallskipamount]
+ Daten aus Registern (oder Hauptspeicher) an ALU legen,\\
+ Ergebnis in Register (oder Hauptspeicher) schreiben
+ \item
+ \textbf{Lade- und Speicher-Befehle:}\\[\smallskipamount]
+ Daten aus dem Hauptspeicher in Register einlesen\\
+ oder aus Register in den Hauptspeicher schreiben
+ \item
+ \textbf{(unbedingter) Sprungbefehl:}\\[\smallskipamount]
+ Daten aus Register oder Hauptspeicher in das \lstinline{IP}-Register laden
+ \item
+ \textbf{(bedingter) Sprungbefehl:}\\[\smallskipamount]
+ Sprungbefehl nur dann, wenn im Status-Ausgang der ALU\\
+ ein bestimmtes Bit gesetzt ist
+ \bigskip
+ \arrowitem
+ Der Computer kann "`alles"' -- \newterm{Turing-Vollständigkeit}
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \textbf{Maschinensprache:} Bits besagen, was in diesem Takt geschehen soll
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Lade- und Speicher-Befehle\\
+ arithmetisch-logische Befehle\\
+ unbedingte und bedingte Sprungbefehle
+ \arrowitem
+ Der Computer kann "`alles"' -- \newterm{Turing-Vollständigkeit}
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ \textbf{\newterm{Assembler\/}-Sprache}
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Maschinensprache = Zahlen \textarrow\ für Menschen schwer handhabbar
+ \arrowitem
+ Namen für die Befehle: \newterm{Mnemonics}
+ \end{itemize}
+
+ \pause
+ \medskip
+
+ \textbf{Beispiele}
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Intel 8086 \textcolor{red}{(emulierter 16-Bit-Rechner)}
+ \item
+ Atmel AVR \textcolor{red}{(Arduino, 8 Bit)}
+ \item
+ Intel IA-32 / AMD64 \textcolor{red}{(Notebook-PC, 64 Bit)}
+ \item
+ Redcode \textcolor{red}{(emulierter Rechner, Praktikumsversuch)}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ Beispiel: IA-32-Assembler
+ \only<2>{-- \newterm{Befehl (Opcode)}}%
+ \only<3>{-- \newterm{Befehl (Opcode)} und \newterm{Operanden}}%
+ \only<4>{-- \newterm{Adressierungsarten}}
+
+ \vspace{2cm}
+
+ \begin{lstlisting}
+ addl $1, %eax
+ movb %al, b
+ cmpb (%ebx), %dl
+ jbe .L2
+ \end{lstlisting}
+
+ \begin{onlyenv}<2-3>
+ \begin{picture}(0,0)
+ \color{red}
+ \put(0.4,2.8){\vector(0,-1){0.7}}
+ \put(0.4,2.9){\makebox(0,0)[b]{Befehl}}
+ \only<2>{%
+ \put(1.4,2.8){\vector(-1,-1){0.7}}
+ \put(2.3,2.9){\makebox(0,0)[b]{Größen-Suffix}}}
+ \only<3>{%
+ \put(1.4,2.8){\vector(-1,-2){0.35}}
+ \put(1.4,2.8){\vector(1,-2){0.35}}
+ \put(2.0,2.9){\makebox(0,0)[b]{Operanden}}}
+ \end{picture}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<4>
+ \begin{picture}(0,0)
+ \color{red}
+ \put(1.4,2.8){\vector(-1,-2){0.35}}
+ \put(2.0,2.9){\makebox(0,0)[b]{unmittelbar}}
+ \put(3.0,1.8){\vector(-1,0){0.7}}
+ \put(3.1,1.8){\makebox(0,0)[l]{Register}}
+ \put(4.8,1.4){\vector(-1,0){2.7}}
+ \put(4.9,1.4){\makebox(0,0)[l]{Speicher (absolut)}}
+ \put(2.3,-0.0){\vector(-1,1){0.7}}
+ \put(3.5,-0.1){\makebox(0,0)[t]{indirekt mit Register}}
+ \put(0.8,-0.6){\vector(0,1){0.9}}
+ \put(0.0,-0.7){\makebox(0,0)[tl]{Speicher (relativ)}}
+ \end{picture}
+ \end{onlyenv}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Beispiel: Redcode}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ Beispiel: Redcode (ICWS '86) -- Core War[s] (Krieg der Kerne)\\
+ Virtuelle Maschine: Memory Array Redcode Simulator (MARS)
+
+ \bigskip
+
+ \begin{minipage}[t]{7.2cm}
+ Instruktionen:\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{dat B} -- Daten \only<1->{-- "`Du hast verloren!"'}\\
+ \lstinline{mov A, B} -- kopiere A nach B\\
+ \lstinline{add A, B} -- addiere A zu B\\
+ \lstinline{sub A, B} -- subtrahiere A von B\\
+ \lstinline{jmp A} -- unbedingter Sprung nach A\\
+ \lstinline{jmz A, B} -- Sprung nach A, wenn B $=$ 0\\
+ \lstinline{jmn A, B} -- Sprung nach A, wenn B $\ne$ 0\\
+ \lstinline{djn A, B} -- "`decrement and jump if not zero"'\\
+ \lstinline{cmp A, B} -- "`compare"': überspringe, falls gleich\\
+ \lstinline{spl A} -- "`split"': Programm verzweigen
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{4.7cm}
+ Adressierungsarten:\\[\smallskipamount]
+ grundsätzlich: Speicher relativ\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{#} -- unmittelbar\\
+ \lstinline{$} -- direkt\\
+ \lstinline{@} -- indirekt\\
+ \lstinline{<} -- indirekt mit Prä-Dekrement
+
+% \pause[5]
+ \bigskip
+ Programm "`Nothing"':
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ jmp 0
+ \end{lstlisting}
+% \pause
+ \bigskip
+ Programm "`Knirps"':
+ \begin{lstlisting}[gobble=6]
+ mov 0, 1
+ \end{lstlisting}
+
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ Unbedingte Verzweigung
+
+ Beispiel: Endlosschleife von "`Dwarf"'
+
+ \begin{minipage}[t]{1.2cm}
+ \begin{lstlisting}[style=asm,gobble=6]
+ bomb
+ start
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{3cm}
+ \begin{lstlisting}[style=asm,gobble=6]
+ dat #0
+ add #4, bomb
+ mov bomb, @bomb
+ jmp start
+ end start
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{3.9cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Instruktionen:\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{dat B}\\
+ \lstinline{mov A, B}\\
+ \lstinline{add A, B}\\
+ \lstinline{sub A, B}\\
+ \lstinline{jmp A}\\
+ \lstinline{jmz A, B} -- "`jump if zero"'\\
+ \lstinline{jmn A, B} -- "`if not zero"'\\
+ \lstinline{djn A, B} -- "`dec. \& jmn"'\\
+ \lstinline{cmp A, B} -- vgl.\ \& überspr.\\
+ \lstinline{spl A} -- verzweigen
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{2.7cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Adressierungsarten:\\[\medskipamount]
+ grundsätzlich:\\
+ Speicher relativ\\[\medskipamount]
+ \lstinline{#} -- unmittelbar\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{$} -- direkt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{@} -- indirekt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{<} -- indirekt mit\\
+ \hspace*{0.52cm}Prä-Decrement
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \alt<2->{Mehrere Threads}{Bedingte Verzweigung}
+
+ Beispiel: \alt<2->{Multithreading}{Kopierschleife} von "`Mice"'
+
+ \begin{minipage}[t]{1.2cm}
+ \begin{lstlisting}[style=asm,gobble=6]
+ ptr
+ start
+ loop
+
+
+
+
+ dest
+
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{3cm}
+ \begin{lstlisting}[style=asm,gobble=6]
+ dat #0
+ mov #12, ptr
+ mov @ptr, <dest
+ djn loop, ptr
+ spl @dest
+ add #653, dest
+ jmz start, ptr
+ dat #833
+ end start
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{3.9cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Instruktionen:\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{dat B}\\
+ \lstinline{mov A, B}\\
+ \lstinline{add A, B}\\
+ \lstinline{sub A, B}\\
+ \lstinline{jmp A}\\
+ \lstinline{jmz A, B} -- "`jump if zero"'\\
+ \lstinline{jmn A, B} -- "`if not zero"'\\
+ \lstinline{djn A, B} -- "`dec. \& jmn"'\\
+ \lstinline{cmp A, B} -- vgl.\ \& überspr.\\
+ \lstinline{spl A} -- verzweigen
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{2.7cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Adressierungsarten:\\[\medskipamount]
+ grundsätzlich:\\
+ Speicher relativ\\[\medskipamount]
+ \lstinline{#} -- unmittelbar\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{$} -- direkt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{@} -- indirekt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{<} -- indirekt mit\\
+ \hspace*{0.52cm}Prä-Decrement
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ Selbstmodifizierender Code
+
+ Beispiel: Selbsterkennung von "`Fini"'
+
+ \begin{minipage}[t]{1.2cm}
+ \begin{lstlisting}[language={},gobble=6]
+ num
+ start
+
+ pos
+
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{0.9cm}
+ \begin{lstlisting}[language={},gobble=6]
+ dat #-2
+ mov num, <pos
+ jmp start
+ dat #-3
+ end start
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{3.9cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Instruktionen:\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{dat B}\\
+ \lstinline{mov A, B}\\
+ \lstinline{add A, B}\\
+ \lstinline{sub A, B}\\
+ \lstinline{jmp A}\\
+ \lstinline{jmz A, B} -- "`jump if zero"'\\
+ \lstinline{jmn A, B} -- "`if not zero"'\\
+ \lstinline{djn A, B} -- "`dec. \& jmn"'\\
+ \lstinline{cmp A, B} -- vgl.\ \& überspr.\\
+ \lstinline{spl A} -- verzweigen
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{2.7cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Adressierungsarten:\\[\medskipamount]
+ grundsätzlich:\\
+ Speicher relativ\\[\medskipamount]
+ \lstinline{#} -- unmittelbar\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{$} -- direkt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{@} -- indirekt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{<} -- indirekt mit\\
+ \hspace*{0.52cm}Prä-Decrement
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ \strut
+
+ \strut\makebox(0,0)[bl]{\large\color{structure}\textbf{Praktikumsversuch}}
+
+ \begin{minipage}[t]{5cm}
+ \medskip
+ Schreiben Sie ein\\
+ Redcode-Programm,\\
+ das die Gegner\\
+ \file{Nothing}, \file{Knirps}\\
+ und \file{Mice} besiegt.
+
+ \medskip
+
+ ICWS-86-Standard,\\
+ max.\ 64 Prozesse,\\
+ Speichergröße zufällig\\
+ von 512 bis 8192
+
+ \medskip
+
+ Teams bis zu 3 Personen\\
+ sind zulässig.
+ \end{minipage}\hfill
+ \begin{minipage}[t]{3.9cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Instruktionen:\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{dat B}\\
+ \lstinline{mov A, B}\\
+ \lstinline{add A, B}\\
+ \lstinline{sub A, B}\\
+ \lstinline{jmp A}\\
+ \lstinline{jmz A, B} -- "`jump if zero"'\\
+ \lstinline{jmn A, B} -- "`if not zero"'\\
+ \lstinline{djn A, B} -- "`dec. \& jmn"'\\
+ \lstinline{cmp A, B} -- vgl.\ \& überspr.\\
+ \lstinline{spl A} -- verzweigen
+ \end{minipage}%
+ \begin{minipage}[t]{2.7cm}
+ \small
+ \bigskip
+ Adressierungsarten:\\[\medskipamount]
+ grundsätzlich:\\
+ Speicher relativ\\[\medskipamount]
+ \lstinline{#} -- unmittelbar\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{$} -- direkt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{@} -- indirekt\\[\smallskipamount]
+ \lstinline{<} -- indirekt mit\\
+ \hspace*{0.52cm}Prä-Decrement
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\end{document}
diff --git a/20230502/scores b/20230502/scores
new file mode 100755
index 0000000000000000000000000000000000000000..147b503a39376b29b4146b82210f79dcde2af262
--- /dev/null
+++ b/20230502/scores
@@ -0,0 +1,11 @@
+#!/bin/bash
+
+echo "score wins draws"
+for x in *.score; do
+ printf "%4d %4d %4d %-15s\n" \
+ $(wc -c "$x" | sed -e 's/ .*$//') \
+ $(( $(grep -o "\*" "$x" | wc -l) / 3 )) \
+ $(grep -o "+" "$x" | wc -l) \
+ $(basename $x .red.score)
+done \
+ | sort -rn
diff --git a/20230502/tournament b/20230502/tournament
new file mode 100755
index 0000000000000000000000000000000000000000..9e5b2aa3bc8e4816ff1b7332a3aa0f941e019015
--- /dev/null
+++ b/20230502/tournament
@@ -0,0 +1,48 @@
+#!/bin/bash
+
+if [ "$1" = "-s" ]; then
+ core_size="$2"
+ shift 2
+fi
+
+if [ -n "$1" ]; then
+ PARTICIPANTS="$@"
+else
+ PARTICIPANTS=$(ls *.red)
+fi
+
+#PARTICIPANTS="nothing.red knirps.red mice.red $1"
+
+PMARS="$HOME/bo/2012ws/rtech/material/pmars-0.9.2/src/pmars-ncurses"
+
+mars ()
+{
+ c1=$2
+ c2=$3
+ if [ -n "$core_size" ]; then
+ set $($PMARS -8 -b -k -p 64 -s $core_size $2 $3)
+ else
+ set $($PMARS -8 -b -k -p 64 -s $1 $2 $3)
+ fi
+ if [ $1 = 1 ]; then
+ echo -n "***" >> $c1.score
+ touch $c2.score
+ elif [ $3 = 1 ]; then
+ touch $c1.score
+ echo -n "***" >> $c2.score
+ else
+ echo -n "+" >> $c1.score
+ echo -n "+" >> $c2.score
+ fi
+}
+
+rm -f *.score
+
+./turn $PARTICIPANTS \
+ | sort -R \
+ | tee tournament.log \
+ | while read line; do
+ $line
+ done
+
+./scores
diff --git a/20230502/turn.c b/20230502/turn.c
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..4fbaf4f9401c9159892243ff68df89d46660389d
--- /dev/null
+++ b/20230502/turn.c
@@ -0,0 +1,13 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main (int argc, char **argv)
+{
+ srand (42);
+ for (char **p = argv + 1; *p; p++)
+ for (char **q = p + 1; *q; q++)
+ for (int i = 0; i < 100; i++)
+ printf ("mars %d %s %s\n",
+ 512 + rand () % (8192 - 512 + 1), *p, *q);
+ return 0;
+}