Разработка на C++ в Linux

2023/2024

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Департамент информатики

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 1, 2 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Основная цель дисциплины - научить разрабатывать низкоуровневое программное обеспечение на языке С++ для платформы Linux. Первая часть курса посвящена ознакомлению с программной архитектурой, интерфейсами взаимодействия с операционной системой, работе с системными библиотеками. Вторая – применению современных практик программирования на C++ для разработки сложных программных систем. Предполагается, что на входе студенты знакомы с техниками современного языка С++.

Цель освоения дисциплины

• Формирование у студентов знаний о структуре программного окружения ОС LINUX, интерфейсе системных вызовов, общей структуре ядра ОС
• Формирование знания лучших практик применения языка С++ при разработке системного ПО
• Формирование навыков анализа и разработки системного ПО в ОС Linux

Планируемые результаты обучения

• Знает основные принципы взаимодействия прикладных программ с ядром ОС
• Знает структуру и основные принципы работы ядра ОС
• Умеет использовать современные средства языка С++ для разработки системного ПО
• Умеет использовать средства стандартной библиотеки для разработки системного ПО
• Владеет инструментами компиляции и сборки системного ПО
• Владеет современными практиками использования языка С++ для управления ресурсами, организации взаимодействия компонентов, многопоточного программирования
• Владеет методиками анализа качества архитектуры и реализации системного ПО

Содержание учебной дисциплины

• Среда выполнения программ в ОС LINUX
• Интерфейсы взаимодействия с файловой системой
• Управление ресурсами и обработка ошибок
• Управление процессами и потоками
• Организация параллельных вычислений
• Средства межпроцессного взаимодействия
• Организация взаимодействия между компонентами приложения
• Средства сетевого взаимодействия
• Организация взаимодействия с внешними системами
• Структура ядра ОС
• Основные принципы разработки модулей ядра
• Использование функциональной парадигмы программирования
• Основные элементы метапрограммимрования
• Перспективы развития

Элементы контроля

• Домашнее задание №1
  Срок выполнения домашнего задания - 8 недель. Форма представления обучающимися домашнего задания - решение задачи, представленное в виде исходного кода.
• Домашнее задание №2
  Срок выполнения домашнего задания - 8 недель. Форма представления обучающимися домашнего задания - решение задачи, представленное в виде исходного кода.
• Домашнее задание №3
  Срок выполнения домашнего задания - 8 недель. Форма представления обучающимися домашнего задания - решение задачи, представленное в виде исходного кода.
• Домашнее задание №4
  Срок выполнения домашнего задания - 8 недель. Форма представления обучающимися домашнего задания - решение задачи, представленное в виде исходного кода.
• Домашнее задание №5
  Домашнее задание №5 выдается студентам в одном варианте и состоит из 4 задач. Каждой задаче присвоен свой балл. Срок выполнения домашнего задания - 8 недель. Форма представления обучающимися домашнего задания - решения задач, представленные в виде исходного кода.
• Экзамен
  На экзамене будет дано 2 вопроса из программы курса. Каждый вопрос оценивается из 5 баллов.

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 1 модуль
  «Отлично» (8-10) Решено задач на 20 или более баллов «Хорошо» (6-7) Решено задач на 14-19 баллов «Удовлетворительно» (4-5) Решено задач на 9-13 баллов «Неудовлетворительно» (0-3) Решено задач менее чем на 9 баллов
• 2023/2024 учебный год 2 модуль
  0.5 * Домашнее задание №5 + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Стивенс У., Раго С. - UNIX. Профессиональное программирование. 3-е изд. - 978-5-4461-0649-3 - Санкт-Петербург: Питер - 2018 - 356950 - https://ibooks.ru/bookshelf/356950/reading - iBOOKS
• Страуструп, Б. Язык программирования C++ для профессионалов : учебное пособие / Б. Страуструп. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 670 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100542 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Corbet, J., Rubini, A., & Kroah-Hartman, G. (2005). Linux Device Drivers: Vol. 3rd ed. O’Reilly Media.