Detail předmětu

Programovací seminář

FIT-IPSAk. rok: 2019/2020

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

Výsledky učení předmětu

  • 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.

Prerekvizity

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

Doporučená nebo povinná literatura

Kumar, A.; Verma, A. K.: A Novel Algorithm for the Conversion of Parallel Regular Expressions to Non-deterministic Finite Automata. 2014. doi: 10.1.1.403.6706
Kernighan, B.; Ritchie, D.: The C Programming Language, 2nd edition. Kapitola A. Alokátor paměti pro maloc a free v C. Addison-Wesley, 1989.
Michael, M.M.: Scalable lock-free dynamic memory allocation. 2004. In Proc. of PLDI'04. doi: 10.1145/996841.996848
Drepper, D.: What Every Programmer Should Know About Memory, 2007.

Způsob a kritéria hodnocení

  • 10 bodů za každou úlohu řešenou ve dvojici, celkem 20
  • 80 bodů zápočtová písemka

Podmínky zápočtu:
Zápočet je udělen při získání minimálně 50 bodů za semestr.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Cíl

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MAI , 2. ročník, zimní semestr, 2 kredity, volitelný (nepovinný)

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

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, zimní semestr, 2 kredity, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení odb. zák.

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

DEMO cvičení s rozšířeným výkladem:

  1. Ukazatele, dynamické přidělování paměti.
  2. Aktivační záznam, rekurze.
  3. Překlad a ladění programu
  4. (cvičení viz níže)
  5. (cvičení viz níže)
  6. Stavové automaty, regulární výrazy v *nixových programech
  7. Synchronizace procesů
  8. Uváznutí
  9. (cvičení viz níže)
  10. (cvičení viz níže)
  11. Tabulka stránek v OS
  12. Vliv stránkování a vyrovnávací paměti na výkonu
  13. Zápočtová písemka

Projekty

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning