Примерная программа дисциплины
СИСТЕМНОЕ И ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Рекомендуется Минобразованием России для специальности (направления) подготовки 010200 Прикладная математика и информатика (510200 Прикладная математика и информатика)
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА
Цель курса - ввести студентов в круг понятий и задач, связанных с общей структурой информационного обеспечения задач обработки данных с использованием компьютеров, с тем, чтобы студенты могли самостоятельно анализировать и решать теоретические и практические задачи, связанные с использованием языков программирования и операционных систем.
В задачу курса входит ознакомление студентов с принципами построения и структурой аппаратно-программного окружения, в рамках которого протекают процессы выполнения программ, происходит управление взаимодействием программных процессов. Студенты должны освоить принципы работы операционных систем и систем программирования.
СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Парадигмы программирования: процедурное, функциональное и объектно-ориентированное, параллельное программирование. Примеры языков, их назначение и сферы применения.
Программное, языковое и информационное обеспечение систем программирования.
Общая структура и состав систем программирования, последовательность обработки программ от входного текста на языке высокого уровня до исполняемого кода.
Техника компиляции и интерпретации, сравнение механизмов работы. Понятие о синтаксических и семантических анализаторах, схемы их работы. Редакторы внешних связей, назначение и механизмы работы.
Принципы работы диагностических программ: отладчиков, профилировщиков. Диагностические сообщения и взаимодействие с пользователем.
Мобильные (платформенно независимые) системы программирования. Язык Java, назначение и основные характеристики.
Понятие компонентного программирования и языков спецификаций. Языковые средства разработки параллельных программ (языки MPI, PVM).
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Классы операционных систем: операционные системы реального времени, операционные системы распределенной обработки, однопользовательские операционные системы персональных компьютеров. Сферы их применения.
Основные функции операционных систем. Понятие ядра операционной системы. Механизмы поддержки мультизадачности, параллельного и квазипараллельного выполнения программных процессов.
Методы планирования вычислений и их поддержка в операционных системах. Механизмы переключения с задачи на задачу в режиме мультипрограммирования с учетом их приоритета. Управление режимами работы компьютера.
Понятие о методах синхронизации процессов и их реализация в операционных системах.
Методы отображения виртуальной памяти на физическую. Проблемы повышения эффективности использования пространства оперативной памяти и механизмы их решения в операционных системах.
Управление распределением ресурсов вычислительной системы. Управление распределением оперативной и внешней памяти.
Обеспечение взаимодействия процессов. Метод обмена сообщениями. Методы синхронизации и их поддержка в операционных системах.
Управление прерываниями и внешними устройствами. Управление портами и буферизацией.
Средства поддержки режима мультимедиа в операционных системах.
Файловые системы операционных систем. Типы файлов. Операции работы с файлами.
Обеспечения взаимодействия с базами данных.
Средства поддержки сетевого взаимодействия в операционных системах. Управление каналами связи.
Пример конкретной операционной системы и ее основных характеристик.
ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ
Текстовые и гипертекстовые процессоры, системы редактирования. Примеры конкретных систем такого рода.
Графические системы и средства визуализации, их функциональные возможности и принципы работы. Конкретные примеры.
Библиотеки прикладных программ и библиотеки классов в системах объектно-ориентированного программирования. Конкретные примеры проблемно ориентированных пакетов прикладных программ и библиотек общего назначения.
Системное и функциональное наполнение пакетов прикладных программ.
Системы компьютерной алгебры и символьных преобразований, назначение, сферы применения. Конкретные примеры известных систем.
Программные системы работы в сети Internet, технология разработки сетевых приложений.
Электронная почта. Информационно поисковые системы в Internet, принципы их работы и взаимодействие с пользователем.
Программные средства обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа. Вирусы и средства борьбы с вирусами и программными закладками.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
№
|
Наименование тем и разделов
|
Всего (часов)
|
Аудиторные занятия (часов)
|
Самостоятельная работа (часов)
|
1
|
Системы программирования
|
36
|
24
|
12
|
2
|
Операционные системы
|
36
|
24
|
12
|
3
|
Прикладные программные системы
|
20
|
14
|
6
|
=
|
ИТОГО
|
92
|
62
|
30
|
Примечание:Во всех разделах таблицы указано минимальное число часов, необходимое для усвоения соответствующего раздела. Оставшиеся часы используются в рабочей программе для более глубокого изложения отдельных разделов курса.
Форма итогового контроля - экзамен.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
А. Робачевский. Операционная система UNIX М., 1998 г.
X. Кастер. Основы Windows NT и NTFS, М. 1997 г.
Б. Страуструп. Язык программирования C++, 3-е издание, М. 1999 г.
К. Арнольд, Д Гослинг. Язык прграммирования Java М., 1997 г.
Морган. Java-2, М., 1999 г.
С. Клименко, В. Уразметов. Internet - среда обитания информационного общесва.
Дейл Роджерсон. Основы СОМ. Русская редакция Microsoft press, 2000 год.
Список дополнительной литературы устанавливается кафедрой.
Программа составлена Советом по программированию факультета вычислительной математики и кибернетики Московского университета под общей редакцией чл.-корр. РАН Л.Н.Королева.
Рецензент: профессор И.В.Машечкин (Московский университет).
|