Целью настоящей статьи является обоснование необходимости внедрения технологий виртуализации при обучении программированию. Особенно это полезно при изучении элементов низкоуровневого программирования, что позволяет дать студентам основу для освоения высокоэффективных методов программной разработки. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: в качестве надежного инструментария для низкоуровневого программирования используется хорошо зарекомендовавшее себя, унаследованное программное обеспечение; основной базой для этого служит использование современных технологий виртуализации, в частности, использование виртуальных компьютеров. В данной работе рассматривается методика применения виртуальных компьютеров в процессе прохождения курсов, связанных с компьютерными технологиями. В качестве иллюстрации использования рассматриваемой методики приводится практический пример изложения темы, связанной с рассмотрением архитектуры микропроцессоров и программированием на языке ассемблера. Чтобы не использовать дорогостоящее программное обеспечение, которое, к тому же, как правило, требует лицензии, применяется унаследованная утилита DEBUG. Данная утилита входит в состав свободно распространяемой операционной системы FreeDOS. Работа в данной системе позволяет учащимся одновременно усвоить необходимые навыки работы с командной строкой. Наиболее эффективным способом работы в операционной системе FreeDOS является установка ее на виртуальный компьютер. В данной работе для этой цели используется виртуальный компьютер Oracle VM VirtualBox. Все используемое программное обеспечение находится в свободном доступе, является бесплатным, не требует лицензии и не занимает больших объемов памяти на компьютере, что очень удобно для образовательных учреждений. На начальном этапе изучения архитектуры процессора наиболее полезна утилита DEBUG, которую можно использовать для ассемблирования и изучения работы небольших фрагментов программ, демонстрирующих программирование простых арифметических выражений. В то же время изучение этих фрагментов позволяет продемонстрировать основные методы использования разных типов регистров на этапе исполнения программ. Использование трассировки программ дает возможность детально изучить, к чему приводит действие каждой команды, и дает наглядное представление о работе микропроцессора. В работе отмечается также наличие двух разных типов виртуальных компьютеров, используемых в образовательном процессе. Одни из них обеспечивают эмуляцию реальных процессоров и компьютерных элементов, другие являются лишь программной реализацией процессоров стекового типа и используются для компиляции высокоуровневых программ в программы для процессоров определенного типа. Приведенное исследование позволяет сделать следующие выводы и дать соответствующие рекомендации. Использование низкоуровневых элементов программирования позволяет заложить прочную основу глубокого понимания сущности разработки программ и возможности реализации высокоэффективных методов программирования. В наиболее полном объеме использовать имеющийся инструментарий программных средств позволяет практическое внедрение виртуальных компьютеров. Исходя из этого рекомендуется как можно шире внедрять в практику использование технологий виртуализации и низкоуровневого программирования.
N the article is considered methodic of using virtual computers in the process of teaching courses linked with computer technologies. For illustration of using considered methodic the practical example is given lessons about microprocessors’ architectures and assembler programming. To avoid using too expensive software there is used legacy utility DEBUG. This utility is found in free distributing operating system FreeDOS. Working in this system can give students the possibility to learn the methods of working with command line interface. The most effective method of working in the operating system FreeDOS is installing it on virtual computer. To reach this aim in this work it is used virtual computer Oracle VM VirtualBox. All used software is found in free access doesn’t need any paying and doesn’t use much memory. These properties are very useful in education offices. On the first steps of learning microprocessors’ architectures is very useful utility DEBUG which may be used for translating small programs’ fragments using arithmetic expressions. Using and exploring these fragments makes it possible to demonstrate most important methods of using registers of different types in running programs. Using the tracing of programs makes it possible to learn the performing of each command and get detailed views of microprocessors’ working. In the work is also noted that there 65 Вестник Сибирского института бизнеса и информационных технологий № 2 (34) 2020 are two different types of virtual computers used in the education. There are some emulating real microprocessors and computers, and others used for compiling high-level language programs into programs for microprocessors.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.