Detail předmětu

Programovací seminář

FIT-IPSAk. rok: 2024/2025

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

Ing. Aleš Smrčka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

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.

Doporučená literatura

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
Drepper, D.: What Every Programmer Should Know About Memory, 2007.
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
Michael, M.M.: Scalable lock-free dynamic memory allocation. 2004. In Proc. of PLDI'04. doi: 10.1145/996841.996848

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT bakalářský 2 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BIT bakalářský 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

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.

Projekt

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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