Detail předmětu

Programovací seminář

IPS Ak. rok 2023/2024 zimní semestr 2 kredity

Aktuální akademický rok

Dynamické přidělování paměti, datový typ ukazatel a reference. Aktivační záznam a rekurze. Překlad, zavádění a laděni binárních programů. Implementace stavových automatů. Implementace algoritmů nad regulárními výrazy. Synchronizace programů. Principy práce s vlákny a procesy. Vybrané synchronizační chyby. Úvod do MPI. Problematika výpadků stránek a dopad na výpočetní výkon.

Garant předmětu

Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)

Koordinátor předmětu

Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zápočet

Rozsah

  • 20 hod. seminář
  • 6 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 100 bodů numerická cvičení

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Cvičící

Peringer Petr, Dr. Ing. (UITS)
Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je nahlédnout na klíčové kapitoly principů programování a operačních systémů jiným pohledem, zejména v souvislosti s abstrakcemi algoritmů a formálních automatů a modelů tak, aby došlo k vzájemnému propojení jak teoretických, tak praktických dovedností a znalostí.

  • Student dokáže vysvětlit problematiku exekuce programů, umí vysvětlit práci s dynamickým přidělováním paměti.
  • Student dokáže využít stavové automaty v řízení programů.
  • Student zvládne aplikovat regulární výrazy.
  • Student ovládá tvorbu paralelních programů.
  • Student dokáže identifikovat pokles výkonu související s paměťovými přístupy.

Proč je předmět vyučován

Cíl předmětu je doplnit znalosti studentů o ta témata programování, na která v jiných předmětech nezbyl prostor. Většinou je daná problematika demonstrována na praktických ukázkách a úkolech.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Programování v jazyce C. Základy algoritmizace. Základní synchronizační primitiva. Architektura počítače.

Literatura studijní

  • A. Kumar, A. K. Verma. A Novel Algorithm for the Conversion of Parallel Regular Expressions to Non-deterministic Finite Automata. 2014. doi: 10.1.1.403.6706
  • Kernighan and Ritchie. The C Programming Language, 2nd edition. Chapter A. Storage Allocator for C maloc and free. 1989.
  • Maged M. Michael. Scalable lock-free dynamic memory allocation. In Proc. of PLDI'04. doi: 10.1145/996841.996848
  • Drepper, D.: What Every Programmer Should Know About Memory, 2007.
  • Michael, M.M.: Scalable lock-free dynamic memory allocation. 2004. In Proc. of PLDI'04. doi: 10.1145/996841.996848

Osnova seminářů

DEMO cvičení s rozšířeným výkladem:

  1. Ukazatele, dynamické přidělování paměti.
  2. Aktivační záznam, rekurze.
  3. Překlad a ladění programu
  4. --
  5. Demonstrace vzorového řešení zadaného úkolu.
  6. Stavové automaty, regulární výrazy v *nixových programech
  7. Synchronizace procesů
  8. Uváznutí
  9. --
  10. Demonstrace vzorového řešení zadaného úkolu.
  11. Tabulka stránek v OS
  12. Vliv stránkování a vyrovnávací paměti na výkonu
  13. Demonstrace vzorového řešení zadaného úkolu.

Průběžná kontrola studia

  • Hodnocení prvních dvou úloh po 35 bodech.
  • Hodnocení poslední úlohy za 30 bodů.


Podmínky zápočtu

Zápočet je udělen při získání minimálně 50 bodů za semestr a minimálně 5 bodů z každé úlohy.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT, 2. ročník, volitelný
  • Program BIT (anglicky), 2. ročník, volitelný
  • Program IT-BC-3, obor BIT, 2. ročník, volitelný
Nahoru