Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.»

Загрузка...





НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.»
страница2/4
Дата публикации09.02.2015
Размер0.5 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
top-bal.ru > Информатика > Учебно-методический комплекс
1   2   3   4
Раздел 1: Теория автоматов, языков и вычислительных процессов.

Лекция 1: Введение в теорию формальных доказательств.

Содержание.

  1. Требования, предъявляемые к формальным доказательствам.

  2. Дедуктивные доказательства.

  3. Утверждения с кванторами и типы утверждений, формулируемых в виде теорем.

  4. Доказательства методом «от противного».

  5. Доказательства посредством привлечения «контрпримера».

  6. Индуктивные доказательства.

  7. Примеры структурной индукции.


Лекция 2: Грамматики и языки. Порождение языков с использованием грамматик.

Содержание.

  1. Языки и грамматики.

  2. Порождающие грамматики Н. Хомского.

  3. Иерархия грамматик Н. Хомского.

  4. Язык, задаваемый порождающей грамматикой.

  5. Контекстно-свободные языки и деревья разбора.

  6. Альтернативные способы задания языков: БНФ-формы, синтаксические диаграммы.


Лекция 3: Регулярные языки и конечные автоматы.

Содержание.

  1. Основные понятия теории автоматов: алфавиты, цепочки, языки, проблемы.

  2. Детерминированные конечные автоматы.

  3. Недетерминированные конечные автоматы.

  4. Соотношение детерминированных и недетерминированных конечных автоматов.

  5. Регулярные выражения и языки.

  6. Соотношение регулярных языков и конечных автоматов.


Лекция 4: Контекстно-свободные языки и автоматы с магазинной памятью.

Содержание.

  1. Определение автоматов с магазинной памятью.

  2. Допустимость цепочек по пустому магазину и допускающему состоянию автомата.

  3. Контекстно-свободные языки и автоматы с магазинной памятью.

  4. Порождение цепочек контекстно-свободных языков.

  5. Построение деревьев разбора цепочек контекстно-свободных языков.

  6. Грамматики с рассеянным контекстом  пример контекстно-зависимых грамматик.


Лекция 5: Параллельные вычислительные процессы и сети Петри.

Содержание.

  1. Сети Петри как альтернатива порождающим грамматикам Хомского.

  2. Определение сети Петри.

  3. Формы представления сети Петри.

  4. Круг проблем, решаемых посредством привлечения сетей Петри.

  5. Мощность класса сетей Петри.

  6. Сопоставление мощности сетей Петри с мощностью конечных автоматов и автоматов с магазинной памятью.

  7. Моделирование сетями Петри процедуры синхронизации параллельных процессов.


Лекция 6: Свободные языки и машина Тьюринга.

Содержание.

  1. Машина Тьюринга и определение понятия алгоритма.

  2. Определение машины Тьюринга.

  3. Формы представления машины Тьюринга.

  4. Машина Тьюринга  инструмент анализа языков, выходящих за пределы контекстно-свободных и контекстно-зависимых языков.

  5. Языки рекурсивные, рекурсивно-перечислимые и неразрешимые.

  6. Язык диагонализации

  7. Универсальный язык.


Раздел 2: Практическая реализация вычислительных процессов.

Лекция 7: Вычислительные процессы: свойства, инструменты управления, алгоритмы взаимодействия.

Содержание.

  1. Базовые концепции и термины на примере операционной системы Windows.

  2. Сервисы, функции и процедуры.

  3. Процессы, потоки и задания.

  4. Виртуальная память.

  5. Режим ядра и пользовательский режим операционной системы.

  6. Диспетчеризация прерываний, исключений, системных сервисов.


Лекция 8: Процессы и потоки в вычислительных системах.

Содержание.

  1. Процесс загрузки системы.

  2. Организация многозадачного режима функционирования ОС: кооперативная и вытесняющая многозадачность.

  3. Внутреннее устройство процессов: структуры данных, переменные ядра, счетчики производительности.

  4. Создание процесса: создание объекта «процесс», создание первичного потока, контекста потока, стека потока.

  5. Внутреннее устройство потока: структуры данных, переменные ядра, счетчики производительности.

  6. Планирование потоков: уровни прерываний и приоритета, спектр состояний потоков процесса.

  7. База данных диспетчера ядра.

  8. Квантование процессорного времени: учет квантов времени, управление размерами квантов, динамическое изменение размера кванта.

  9. Организация вычислительного процесса в многопроцессорной системе: привязка к процессорам, динамическое изменение привязки.

  10. Алгоритмы планирования потоков в многопроцессорных системах.


Лекция 9: Асинхронное взаимодействие вычислительных процессов.

Содержание.

  1. Понятие асинхронного вычислительного процесса.

  2. Моделирование асинхронного вычислительного процесса с помощью сети Петри.

  3. Проблема синхронизации данных в процессе исполнения асинхронного вычислительного процесса.

  4. Организация процедуры разделения множеств в рамках асинхронного вычислительного процесса.


Лекция 10: Управление внутренней памятью вычислительных систем.

Содержание.

  1. Диспетчер памяти: структура диспетчера, поддержка синхронизации.

  2. Сервисы диспетчера памяти: резервирование и передача страниц, блокировка, защита, запрет на выполнение.

  3. Системные пулы памяти: пулы подкачиваемой и неподкачиваемой памяти.

  4. Структура виртуального адресного пространства.

  5. Структура пользовательского адресного пространства на платформе x86.

  6. Трансляция виртуальных адресов на платформе x86.

  7. Трансляция виртуальных адресов на платформе IA64.

  8. Трансляция виртуальных адресов на платформе x64.

  9. Дескрипторы виртуальных адресов.


Лекция 11: Кэширование внутренней памяти вычислительных систем.

Содержание.

  1. Диспетчер кэша: структура диспетчера, поддержка когерентности, кэширование потоков данных.

  2. Управление виртуальной памятью кэша.

  3. Виртуальный и физический размер кэша.

  4. Структуры данных кэша: общесистемные структуры данных кэша, файловые структуры данных кэша.

  5. Взаимодействие внутренней памяти и кэша при копировании данных.

  6. Кэширование с применением прямого доступа к памяти.

  7. Опережающее чтение файлов при кэшировании.

  8. Кэширование с обратной записью и отложенная запись в файлы диска.


Лекция 12: Управление внешней памятью вычислительных систем.

Содержание.

  1. Структура устройств внешней памяти.

  2. Диспетчер разделов и его функции.

  3. Управление томами устройств внешней памяти.

  4. Разбиение дискового пространства на разделы.

  5. Динамические диски: назначение, структура, организация работы.

  6. Управление работой составных томов, организация RAID-массивов.


Примерная тематика лабораторных занятий

Раздел 1: Теория автоматов, языков и вычислительных процессов.

Лабораторная работа 1: Введение в теорию формальных доказательств.

Содержание.

  1. Примеры использования дедуктивных доказательств.

  2. Примеры доказательств методом «от противного».

  3. Примеры доказательств посредством использования «контрпримеров».

  4. Примеры использования индуктивных доказательств.


Лабораторная работа 2: Грамматики и языки. Порождение языков с использованием грамматик.

Содержание.

  1. Примеры порождающих грамматик Н. Хомского и конструируемых с их помощью языков.

  2. Примеры построения контекстно-свободных языков и соответствующих этим языкам деревьев разбора.

  3. Примеры использования БНФ-форм и синтаксических диаграмм для описания синтаксических конструкций контекстно-свободных языков.


Лабораторная работа 3: Регулярные языки и конечные автоматы.

Содержание.

  1. Примеры построения детерминированных конечных автоматов по заданному регулярному языку.

  2. Примеры трассировки цепочек регулярных языков детерминированными конечными автоматами.

  3. Примеры построения недетерминированных конечных автоматов по заданному регулярному языку.

  4. Примеры трассировки цепочек регулярных языков недетерминированными конечными автоматами.


Лабораторная работа 4: Контекстно-свободные языки и автоматы с магазинной памятью.

Содержание.

  1. Пример построения автоматов с магазинной памятью по заданному контекстно-свободному языку.

  2. Примеры трассировки цепочек контекстно-свободных языков автоматами с магазинной памятью.

  3. Примеры построения деревьев разбора цепочек контекстно-свободных языков.


Лабораторная работа 5: Параллельные вычислительные процессы и сети Петри.

Содержание.

  1. Пример построения сети Петри, поддерживающей синхронизацию параллельно протекающих процессов.

  2. Пример построения сети Петри, порождающей цепочки контекстно-свободных языков.

  3. Пример построения сети Петри, порождающей цепочки контекстно-зависимых языков.


Лабораторная работа 6: Свободные языки и машина Тьюринга.

Содержание.

  1. Построение машин Тьюринга, распознающих контекстно-свободные языки.

  2. Построение машин Тьюринга, распознающих контекстно-зависимые языки.

  3. Построение машин Тьюринга, распознающих рекурсивные языки.


Раздел 2: Практическая реализация вычислительных процессов.

^ Лабораторная работа 7: Вычислительные процессы: свойства, инструменты управления, алгоритмы взаимодействия.

Содержание.

  1. Просмотр дерева процессов (обладающих оконным ресурсом) текущего сеанса работы.

  2. Просмотр информации о процессах с помощью диспетчера задач.

  3. Просмотр детальной информации о процессах с помощью Process Explorer.


Лабораторная работа 8: Процессы и потоки в вычислительных системах.

Содержание.

  1. Структура блока процесса, создаваемого исполнительной системой.

  2. Исследование содержимого блока EPROCESS.

  3. Знакомство с глобальными переменными, счетчиками производительности, сопутствующими функциями ядра ОС, связанного с процессами.

  4. Исследование возможностей и особенностей функции CreateProcess.

  5. Исследование полей блока первичного потока, образованного процессом.

  6. Просмотр информации о потоке.

  7. Наблюдение за активностью потоков.

  8. Исследование уровней приоритета потоков.

  9. Управление размерами квантов времени потоков.


Лабораторная работа 9: Асинхронное взаимодействие вычислительных процессов.

Содержание.

  1. Пример построения асинхронно взаимодействующих вычислительных процессов.

  2. Моделирование асинхронного вычислительного процесса с помощью сети Петри.


Лабораторная работа 10: Управление внутренней памятью вычислительных систем.

Содержание.

  1. Знакомство с компонентами диспетчера внутренней памяти ОС.

  2. Просмотр информации о системной памяти в текущем сеансе работы.

  3. Просмотр информации о файлах, проецируемых в память, в текущем сеансе работы.

  4. Знакомство с диспетчером куч: структура диспетчера куч, синхронизация доступа к куче, фрагментация куч.

  5. Знакомство с системными пулами памяти: настройка размеров пула, мониторинг использования, отслеживание утечки памяти в пуле.

  6. Знакомство со структурой виртуального адресного пространства.

  7. Знакомство со структурой системного адресного пространства на платформе x86.

  8. Знакомство со структурой пользовательского адресного пространства на платформе x86.

  9. Исследование пространства памяти, используемой пространством сеанса.

  10. Знакомство с трансляцией виртуальных адресов на платформе x86.


Лабораторная работа 11: Кэширование внутренней памяти вычислительных систем.

Содержание.

  1. Знакомство с базовыми возможностями диспетчера кэша.

  2. Знакомство с процедурой поддержки когерентности кэша.

  3. Знакомство с управлением виртуальной памятью кэша.

  4. Знакомство с соотношением виртуального и физического размеров кэша.

  5. Знакомство со структурой данных кэша.


Лабораторная работа 12: Управление внешней памятью вычислительных систем.

Содержание.

  1. Знакомство с диспетчером разделов и его функциями.

  2. Знакомство с разбиением на разделы по схеме MBR.

  3. Знакомство с пространством имён томов и процедурой их монтирования.


Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Содержание СРС

Таблица 4

Содержание СРС

^ Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов

Тема

Содержание заданий,

выносимых на СРС

Количество часов, отводимых на выполнение заданий

Сроки проверки результатов СРС

Тема 1.1.

Вопросы раздела: самостоятельная работа по теме 1.1

4

2-я неделя

Тема 1.2.

Вопросы раздела: самостоятельная работа по теме 1.2

4

3-я неделя

Тема 1.3.

Вопросы раздела: самостоятельная работа по теме 1.3

6

4-я неделя

Тема 1.4.

Вопросы раздела: самостоятельная работа по теме 1.4

6

5-я неделя

Тема 2.1.

Задания раздела: содержание темы 2.1

4

8-я неделя

Тема 2.2.

Задания раздела: содержание темы 2.2

6

9-я неделя

Тема 2.3.

Задания раздела: содержание темы 2.3

6

10-я неделя

Тема 2.4.

Задания раздела: содержание темы 2.4

6

11-я неделя


Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1   2   3   4

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Теория вероятностей и...
Учебно-методический комплекс предназначен для преподавателей, студентов, обучающихся по направлению «Педагогическое образование»,...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине архитектура
По дисциплине "Архитектура вычислительных систем" в библиотеке имеется достаточное количество экземпляров учебников и учебных пособий,...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс курс по выбору по дисциплине « дв4»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « Б2»
Учебно-методический комплекс (далее умк) по дисциплине «Информатика» разработан в соответствии с требованиями фгос впо к обязательному...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная графика
Данный учебно-методический комплекс рассмотрен и утвержден на заседании Учебно-методической комиссии роат. Протокол №4 от 01. 07....

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная графика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Информатика»
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Использование современных информационных и коммуникационных технологий» разработан в...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Информатика»
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Использование современных информационных и коммуникационных технологий» разработан в...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « дв32»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"

Учебно-методический комплекс по дисциплине «СД(М). Ф теория вычислительных процессов.» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « дв12»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"



Школьные материалы
Загрузка...


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск